Бактерии клубеньковые

Бактерии клубеньковые — это азотфиксирующие симбиотические бактерии, относящиеся к родам Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium и Sinorhizobium. Они образуют специализированные структуры — клубеньки — на корнях растений-симбионтов, преимущественно бобовых.

Внутри клубеньков эти бактерии фиксируют молекулярный азот из атмосферы, переводя его в соединения (в основном аммоний), которые могут усваиваться растением. Взамен растение-хозяин снабжает бактерии продуктами фотосинтеза — углеводами и другими питательными веществами.

Основные характеристики:

• В чистой культуре: Имеют палочковидную форму, подвижны. По типу дыхания являются аэробами или факультативными анаэробами.
• Внутри клубенька: Меняют форму, превращаясь в увеличенные, часто ветвящиеся клетки — бактероиды. Именно в этой форме они наиболее активно фиксируют азот.
• Леггемоглобин: Активные, азотфиксирующие клубеньки содержат особый пигмент — леггемоглобин (сходный по функции с гемоглобином крови). Он создаёт внутри клубенька условия с низким содержанием кислорода, необходимые для работы фермента нитрогеназы, и окрашивает клубеньки в розовый цвет.
• Сапротрофный образ жизни: Вне симбиоза с бобовыми растениями могут существовать в почве как сапротрофы, питаясь органическими остатками.

Чистые культуры клубеньковых бактерий используются для производства бактериальных удобрений (например, нитрагина), которые применяют для обработки семян бобовых культур с целью повышения их урожайности.

Современный контекст

Таксономия клубеньковых бактерий значительно пересмотрена и расширена с развитием методов геномики. Род Rhizobium теперь включает множество видов, а не два, как считалось ранее. Кроме того, способность к симбиотической азотфиксации обнаружена у бактерий из других родов и даже филумов (например, Frankia, образующая клубеньки на небобовых растениях). Термин «ризобии» часто используется как общее название для всех бактерий, формирующих клубеньки на корнях бобовых.

См. также: азотфиксация.