Різобії

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Кореневі вузлики сої, кожний з яких містить мільярди бактерій Bradyrhizobium

Різобії (від грецьких слів riza — корінь і bios — життя) — герерогенна група азотфіксуючих бактерій, що живуть у ґрунті, в корневих вузликах рослин родини бобових у симбіозі з ними. Різобії не може незалежно фіксувати азот, і вимагає для цього рослину-господаря. Ці бактерії не створюють монофілетичної групи, але всі вони належать до грам-негативних, рухомих, не створюючих спори, паличковидних бактерій.

Історія[ред.ред. код]

Перший вид різобій (Rhizobium leguminosarum) був ідентифікований в 1889 році, і всі подальші види були розміщені у роді Rhizobium. Проте, пізніші методи аналізу змусили переглянули цю класифікацію і зараз багато цих бактерій розміщені в інших родах. Термін Rhizobium все ще іноді використовується як однина від терміну різобії (rhizobia). Найбільша кількість досліджень зроблена на видах, симбіотичних з культурними представниками родини бобові (наприклад, конюшина, боби і соя). Проте, у останній час деякі дані були отримані й для диких видів бобових.

Таксономія[ред.ред. код]

Різобії належать до 57 видів у 12 родах[1]. Найбільша кількість належить до ряду Rhizobiales, що ймовірно є монофілетичною групою протеобактерій. В межах цієї групи, проте, вони розсипані серед кількох різних родин:

Родина Роди
Rhizobiaceae Rhizobium (включаючи Allorhizobium), Sinorhizobium/Ensifer
Bradyrhizobiaceae Bradyrhizobium
Hyphomicrobiaceae Azorhizobium, Devosia
Phyllobacteriaceae Mesorhizobium, Phyllobacterium
Brucellaceae Ochrobactrum
Methylobacteriaceae Methylobacterium
Burkholderiaceae Burkholderia, Cupriavidus
Oxalobacteraceae Herbaspirillum

Всі ці групи також включають значне число інших бактерій, що не належать до різобій. Наприклад, патоген рослин Agrobacterium — ближчий родич Rhizobium, ніж різобії, що живуть в коріннях сої (вони, ймовірно, не складають одного роду). Гени, що відповідають за симбіоз з рослинами, проте, можуть бути ближчими, ніж самі організми; ймовірно вони були придбані шляхом горизонтального переносу генів.

Важливість для сільського господарства[ред.ред. код]

Не зважаючи на те, що багато фіксованого азоту залишає землю із збором багатого білками урожаю, істотна кількість може залишитися в ґрунті для майбутніх урожаїв. Це особливо важливо, коли азотні добрива не використовується, як при вирощуванні органічних продуктів або в менш індустріалізованих країнах. Саме азоту з усіх неорганічних речовин більш всього не вистачає в багатьох ґрунтах у всьому світі і саме азот — основний компонент, необхідний для забезпечення нормального росту рослин. Постачання азоту через добрива створює цілий ряд екологічних проблем. Тому, фіксація азоту різобіями дуже корисна для навколишнього середовища.

Симбіоз[ред.ред. код]

Різобії застосовують унікальний механізм для можливості існування в симбіозі з бобовими рослинами, що включають горох, боби, конюшину і сою. Різобії живуть в ґрунті, де вони стикаються з коренем боба, якщо, що бактерії має необхідні гени, може здійснитися симбіоз. Різобії входять до волокна кореню і подорожують до центру клітин цього волокна. Тут, розмножуючись, клітини рослини формують вузлик. Бактерії морфологічно диференціюються в бактероїди і починають засвоювати атмосферний азот, переводячи його в придатні для вживання рослинами форми. У відповідь рослина годує бактерій цукром та білками.

Симбіоз бобових з різобіями — класичний приклад мутуалізму — різобії постачають аміак або амінокислоти до рослин і у відповідь отримують органічні кислоти (головним чином, як дікарбоскильні кислоти малат і сукцинат) як джерело вуглецю та енергії — але еволюційна постійність цього процесу — дійсно дивовижна. Оскільки кілька незв'язаних ліній заражають кожну індивідуальну рослину, будь-яке лінія може переприсвоїти ресурси від фіксації азоту для свого власного розмноження без вбивства рідної рослини, від якої вони всі залежать. Але така форма обману повинна однаково спокушати всі лінії, класична трагедія общин. Здається, що бобові рослини можуть направляти розвиток різобій до збільшення мутуалізму, скорочуючи постачання кисню вузликам, які фіксують менше азоту, таким чином скорочуючи частоту шахрайства в наступному поколінні.

Зовнішні посилання[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

  1. «Current taxonomy of rhizobia». Архів оригіналу за 2013-06-25. Процитовано 2006-08-07.