Ризобии

Корневые узелки сои, каждый из которых содержит миллиарды бактерий Bradyrhizobium Ризобии (от греческих слов riza – корень и bios – жизнь) – герерогенна группа азотфиксирующих бактерий, живущих в почве, в корневых узелках растений семейства бобовых в симбиозе с ними. Ризобии не может независимо фуксуваты азот, и требует для этого растение-хозяина. Эти бактерии не создают монофилетической группы, но все они принадлежат к грам-отрицательных, подвижных, не образующих споры, палочковидных бактерий.
Первый вид ризобий (Rhizobium leguminosarum) был идентифицирован в 1889 году, и все последующие виды были размещены в роду Rhizobium. Однако, более поздние методы анализа заставили пересмотрели эту классификацию и сейчас много этих бактерий размещены в других родах. Срок Rhizobium все еще иногда используется как единственное число от срока ризобии (rhizobia). Наибольшее количество исследований сделана на видах, симбиотических с культурными представителями семейства бобовые (например, клевер, бобы и соя). Однако, в последнее время некоторые данные были получены и для диких видов бобовых.
Ризобии принадлежащих к 57 видам в 12 родах. Наибольшее количество относится к ряду Rhizobiales, предположительно является монофилетической группой протеобактериям. В рамках этой группы, однако, они рассыпаны среди нескольких разных семей:
Все эти группы также включают значительное число других бактерий, которые не принадлежат к ризобий. Например, патоген растений Agrobacterium – ближе родственник Rhizobium, чем ризобии, живущих в корнях сои (они, вероятно, не составляют одного рода). Гены, отвечающие за симбиоз с растениями, однако, могут быть ближе, чем сами организмы; вероятно они были приобретены путем горизонтального переноса генов.
Несмотря на то, что многие фиксированного азота покидает землю со сбором богатого белками урожая, существенное количество может остаться в почве для будущих урожаев. Это особенно важно, когда азотные удобрения не используется, как при выращивании органических продуктов или в менее развитых странах. Именно азота из всех неорганических веществ больше всего не хватает во многих почвах во всем мире и именно азот – основной компонент, необходимый для нормального роста растений. Поставка азота через удобрения создает целый ряд экологических проблем. Поэтому, фиксация азота ризобиямы очень полезна для окружающей среды.
Ризобии применяют уникальный механизм для возможности существования в симбиозе с бобовыми растениями, включающие горох, бобы, клевер и соя. Ризобии живут в почве, где они сталкиваются с корнем боба, если, что бактерии имеет необходимые гены, может осуществиться симбиоз. Ризобии входят в волокна корню и путешествуют к центру клеток этого волокна. Здесь, размножаясь, клетки растения формируют узелок. Бактерии морфологически дифференцируются в бактероиды и начинают усваивать атмосферный азот, переводя его в пригодные для употребления растениями формы. В ответ растение кормит бактерий сахаром и белками.
Симбиоз бобовых с ризобиямы – классический пример мутуализма – ризобии поставляют аммиак или аминокислоты к растениям и в ответ получают органические кислоты (главным образом, как дикарбоскильни кислоты малат и сукцинат) в качестве источника углерода и энергии – но эволюционная постоянство этого процесса – действительно удивительная. Поскольку несколько несвязанных линий заражают каждую индивидуальную растение, любое линия может переприсвоиты ресурсы от фиксации азота для своего собственного размножения без убийства родной растения, от которого они все зависят. Но такая форма обмана должна одинаково соблазнять все линии, классическая трагедия общин. Кажется, что бобовые растения могут направлять развитие ризобий к увеличению мутуализма, сокращая поставки кислорода узелка, фиксирующие меньше азота, таким образом сокращая частоту мошенничества в следующем поколении.