ما هي بكتيريا العقيدات. بكتيريا العقيدات في البقوليات

بكتيريا العقيداتالعيش مع النباتات البقولية في تكافل ، أي أنها تجلب منفعة متبادلة لبعضها البعض: تقوم بكتيريا العقيدات باستيعاب النيتروجين الجوي وتحويله إلى مركبات يمكن أن تستخدمها النباتات البقولية ؛ النباتات ، بدورها ، تزود بكتيريا العقيدات بمواد تحتوي على الكربون.

في المظهر ، تكون بكتيريا العقيدات عادة عبارة عن قضبان صغيرة يبلغ طولها 1.2-3 ميكرون وعرضها 0.5-0.9 ميكرون. في عملية الحياة ، يمرون بدورة تطور معقدة وطويلة نوعًا ما لمثل هذه المخلوقات الصغيرة ، تتكون من مراحل أو مراحل مختلفة. اعتمادًا على مرحلة التطور ، يتغير مظهر البكتيريا أيضًا. تظهر الأشكال على شكل كرات (cocci) أو عصي متحركة أو ثابتة.

العقيدات الخارجية (على وسائط المغذيات الاصطناعية) ، يمكن أن تتطور بكتيريا العقيدات في درجات حرارة من 0 إلى + 37 درجة مئوية ، ودرجات الحرارة الأكثر ملاءمة (المثلى) بالنسبة لها هي + 20-31 درجة مئوية. أفضل تطويرعادة ما يتم ملاحظته في بيئة محايدة (عند درجة الحموضة 6.5-7.2). تتمتع جميع بكتيريا العقيدات بنفس المقاومة تقريبًا للتفاعل القلوي للبيئة ، ولكنها تعالج التربة الحمضية بطرق مختلفة تمامًا.

في معظم الحالات ، يؤثر التفاعل الحمضي للتربة سلبًا على النشاط الحيوي لبكتيريا العقيدات ، في التربة الحمضيةتتشكل سلالات غير نشطة أو غير فعالة (نيتروجين الهواء غير المثبت) لهذه البكتيريا. من السمات الفسيولوجية المثيرة للاهتمام لبكتيريا العقيدات قدرتها على تصنيع العديد من الفيتامينات ومواد النمو. حصل العلماء على دراسة إمكانية تثبيت النيتروجين بواسطة بكتيريا العقيدات عند نموها على وسط مغذٍ اصطناعي السنوات الاخيرةنتائج إيجابية. ومع ذلك ، بالنسبة للممارسة الزراعية ، فإن قدرة البكتيريا على تثبيت النيتروجين أثناء وجودها في عقيدات البقوليات مهمة.

افترض الباحثون الأوائل لبكتيريا العقيدات أن هذه البكتيريا يمكن أن تسبب تكوين عقيدات في معظم أنواع البقوليات. ولكن بعد ذلك وجد أن بكتيريا العقيدات لها خصوصية ، فهي تستقر في النبات وفقًا لاحتياجاتها بدقة. يمكن لنوع أو آخر من بكتيريا العقيدات أن يدخل في التعايش مع النباتات البقولية من نوع معين فقط.

حاليًا ، يتم تقسيم بكتيريا العقيدات إلى المجموعات التالية (وفقًا للنباتات التي تستقر عليها): 1) بكتيريا عقيدة البرسيم والبرسيم الحلو. 2) بكتيريا البرسيم العقيدات. 3) بكتيريا العقيدات الجذرية في البازلاء والبيقية والذقن والفاصوليا العلفية ؛ 4) بكتيريا عقيدات الصويا. 5) بكتيريا عقيدة الترمس والسيراديلا. 6) بكتيريا عقيدات الفاصوليا. 7) بكتيريا العقيدات في الفول السوداني ، واللوبيا ، واللوبيا ، إلخ.

تختلف خصوصية بكتيريا العقيدات من مجموعات مختلفة. بينما تتميز بكتيريا عقدة البرسيم بخصوصية صارمة للغاية ، لا يمكن قول الشيء نفسه عن بكتيريا عقيدات البازلاء.

أ. إمشينيتسكي.

الموسوعة السوفيتية العظمى. - م: الموسوعة السوفيتية. 1969-1978 .

تعرف على "بكتيريا العقيدات" في القواميس الأخرى:

- (Rhizobium) ، وهو جنس من البكتيريا المثبتة للنيتروجين والتي تشكل عقيدات على جذور العديد من الآخرين. نباتات البقول. داخل العقيدات K. b. يستوعبون يقولون. النيتروجين ، وتحويله إلى مركبات تمتصها النباتات ، والتي بدورها تزود البكتيريا بالتغذية ... القاموس الموسوعي البيولوجي

جنس من البكتيريا المثبتة للنيتروجين والتي تشكل عقيدات على جذور العديد من البقوليات. تمتص النيتروجين الجزيئي في الغلاف الجوي وتحوله إلى مركبات نيتروجين تمتصها النباتات ، والتي بدورها توفر نباتات أخرى ... ... القاموس البيئي

جنس من البكتيريا التي تشكل عقيدات على جذور العديد من النباتات البقولية وتثبت النيتروجين الجزيئي في الهواء في ظل ظروف التعايش مع النبات. هم لا يشكلون جراثيم ، هم ايروبس. إثراء التربة بالنيتروجين. راجع أيضًا تثبيت النيتروجين ... قاموس موسوعي كبير

بكتيريا العقيدات. انظر rhizobia. (المصدر: "الإنجليزية الروسية قاموسالمصطلحات الجينية. Arefiev V.A.، Lisovenko LA، Moscow: VNIRO Publishing House، 1995) ... البيولوجيا الجزيئيةوعلم الوراثة. قاموس.

بكتيريا العقيدات- rhizobia مجموعة واسعة النطاق وغير متجانسة وراثيًا (فيما يتعلق بهذا ، ينقسم جنس Rhyzobium الآن إلى 3 4 أجناس مستقلة) من الكائنات الحية الدقيقة سالبة الجرام في التربة القادرة على الدخول في التعايش داخل الخلايا مع النباتات البقولية و ... دليل المترجم الفني

مقطع عرضي من عقيدات جذر فول الصويا. البكتيريا ، اللات. Bradyrhizobium japonicum ، بذور الجذور والدخول في تكافل تحديد النيتروجين. بكتيريا العقيدات ... ويكيبيديا

جنس من البكتيريا التي تشكل عقيدات على جذور العديد من النباتات البقولية وتثبت النيتروجين الجزيئي في الهواء في ظل ظروف التعايش مع النبات. هم لا يشكلون جراثيم ، هم ايروبس. إثراء التربة بالنيتروجين. انظر أيضًا تثبيت النيتروجين. * * * بكتيريا العقيدات ... ... قاموس موسوعي

بكتيريا العقيدات- البكتيريا المتكافلة التي تتطور على أنسجة جذور البقوليات وبعض النباتات الأخرى ، قادرة على ربط النيتروجين الحر من الهواء وإتاحته نباتات أعلى … مسرد للمصطلحات النباتية

بكتيريا العقيدات- (Rhizobium) ، وهو جنس من البكتيريا الهوائية التي تستقر في عقيدات على جذور البقوليات ولها القدرة على امتصاص أجهزة الصراف الآلي. النيتروجين وإثراء التربة به. إنهم يعيشون في تعايش مع النباتات ، حيث يزودونهم بالنيتروجين ويتلقون منتجات الكربون منذ وقت مبكر ... القاموس الموسوعي الزراعي

بكتيريا العقيدات- (Rhizobium) ، وهو جنس من البكتيريا الهوائية التي تستقر في عقيدات على جذور النباتات البقولية ولها القدرة على امتصاص النيتروجين الجوي وإثراء التربة به. إنهم يعيشون في تعايش مع النباتات ، ويزودهم بالنيتروجين ويستقبلون من النباتات ... ... زراعة. قاموس موسوعي كبير

تنتمي بكتيريا العقيدات إلى جنس Rhizobium. لديهم القدرة على إصلاح النيتروجين من الهواء الجويوتوليف المركبات العضوية المحتوية على النيتروجين. تشكل هذه الكائنات الحية الدقيقة عقيدات على جذور بعض النباتات البقولية ، تدخل في تعايش. تقوم هذه البكتيريا بتحويل النيتروجين إلى مركبات متاحة بسهولة لامتصاصها من قبل النباتات ، وتعتبر النباتات المزهرة بدورها مصادر للعناصر الغذائية لبكتيريا العقيدات. أيضا هذه الأنواعالبكتيريا هي رابط مهم في عملية تخصيب التربة بالنيتروجين.

بعد اختراق شعر الجذر ، تسبب البكتيريا انقسامًا مكثفًا لخلايا الجذر ، مما يؤدي إلى ظهور عقيدة. تتطور البكتيريا نفسها في هذه العقيدات على الجذور ، وتشارك في امتصاص النيتروجين. هناك يتم تحويلها إلى أشكال متفرعة - البكتيريا التي تمتص النيتروجين الجزيئي وأملاح الأمونيوم والأحماض الأمينية والنترات. تستخدم بكتيريا العقيدات السكريات الأحادية ، والسكريات الثنائية ، والكحول ، والأحماض العضوية كمصدر للكربون.

تتراوح أحجام بكتيريا العقيدات من 0.5 إلى 3 ميكرون. فهي لا تشكل نزاعاً ، متحركة ، سلبية الغرام. يحتاجون إلى الوصول إلى الأكسجين من أجل المسار الطبيعي لعمليات التمثيل الغذائي. في ظل الظروف المختبرية ، تنمو مستعمرات بكتيريا العقيدات جيدًا عند درجة حرارة 25 درجة على وسط كثيف. لديهم شكل دائري مميز ، اتساق مخاطي ، شفاف.

تعيش بكتيريا العقيدات على جذور 10٪ من نباتات عائلة البقوليات. و أنواع مختلفةتتطور البكتيريا على نظام جذر بعض النباتات العليا. البيقية والفاصوليا والبازلاء لها عامل ريسس. Leguminosarum ، في البرسيم الحلو ، البرسيم - Rhizobium meliloti ، في فول الصويا - Rh. Japonicum ، في البرسيم - Rh. تريفوليا. إذا ماتت جذور البقوليات ، وتم تدمير العقيدات ، فإن بكتيريا العقيدات لا تموت ، ولكنها تعيش حياة النباتات الرملية.

تمتص هذه البكتيريا ما يصل إلى 300 كجم من النيتروجين لكل هكتار واحد من الهواء الجوي ، بينما تظل أكثر من 50 كجم من المركبات المحتوية على النيتروجين في التربة خلال نشاط حياتها. من أجل زيادة عدد بكتيريا العقيدات في التربة ، وبالتالي ، يتم إضافة محصول النباتات البقولية المزروعة ، وهو عامل بكتيري ، النيتراجين ، عند زراعة البذور ، أي أنها تصيب بذور البقوليات بشكل مصطنع ببكتيريا العقيدات.

هذه الكائنات الحية الدقيقة تعزز إطلاق النيتروجين من تيارات الهواءوتحويله إلى مركبات مفيدة. تخلق البكتيريا عقيدات على نظام جذر عدد من النباتات البقولية ، وتندرج في التعايش. نحن نفهم اليوم عقيدات البكتيريا من إثراء التربة.

يوجد النيتروجين ليس فقط في الغلاف الجوي ، ولكن أيضًا في سطح الأرض. ومن الضروري إشراكه في التداول العام. تلعب بكتيريا العقيدات دورًا نشطًا في مثل هذه الدورة. إنهم يستوعبون النيتروجين من كتل الغلاف الجوي وتكوين التربة ، ويعالجونه في مكونات عضوية يمكن أن يستهلكها عالم النبات بسهولة.
يستهلك الإنسان والحيوان النباتات ، والتي تطلق بمرور الوقت عناصر النيتروجين في الهواء نتيجة لبدء عملية نزع النتروجين.

دور البكتيريا في إمداد النيتروجين

إن تشبع طبقة التربة بالنيتروجين هو نتيجة نشاط الكائنات المجهرية التي تشمل العقيدات. في السابق ، كان يُعتقد أن هذا النوع من العمل يتم تنفيذه حصريًا بواسطة كائنات العقيدات التي يمكن أن تستهلك النيتروجين من الهواء. والمهمة الرئيسية في هذا أنيطت بالنباتات البقولية ، باعتبارها المصدر الوحيد للنشاط الحيوي للبكتيريا. اليوم ، تم مراجعة هذا الرأي ، كما في مؤخراتم تحديد عدد كافٍ من الكائنات الحية الدقيقة المختلفة التي تساهم في معالجة النيتروجين.

ومع ذلك ، فإن المكانة الرئيسية في هذه العملية هي لانفصال العقيدات. ويشمل الريزوبيوم. هذا النوع يشبه العصا في شكله ، لا يخلق مستعمرات ، يوجد منفردة أو في أزواج. يجتمع أنواع معينةالممرضة للشخص المصاب بالإيدز.
الممثل الثاني هو بعض الفطريات الشعاعية التي تعيش في أنظمة جذر الأشجار ، والتي لديها القدرة على إنشاء عمليات عقيدات لها.

عند الوصول إلى شعر الجذور ، تخلق البكتيريا تقسيمًا نشطًا لخلاياها ، يتم خلاله تكوين العقيدات. الكائنات الحية الدقيقة البكتيرية نفسها تستقر في الداخل ، وتطور النيتروجين ومعالجته. وفي نفس عمليات العقيدات ، يتم تحويل البكتيريا إلى أشكال متفرعة قادرة على استيعاب مكونات النيتروجين والأملاح والأحماض الأمينية والنترات. من أجل الحصول على الكربون ، تستخدم الكائنات الحية الدقيقة الكحول والسكريات الأحادية والأحماض العضوية.

الظروف المعيشية

يصل ممثلو العقيدات إلى أحجام تتراوح من 0.5 إلى 3 ميكرون. إنها لا تخلق جراثيم ، فهي متحركة تمامًا ، سالبة الجرام. ل عملية التمثيل الغذائيمرت دون اضطرابات ، فمن الضروري توفير إمدادات ثابتة من الأكسجين. عند تكاثر البكتيريا في ظروف معملية ، يمكن تحقيق أفضل النتائج إذا نظام درجة الحرارةما لا يقل عن خمس وعشرين درجة مئوية. الأشكال مستديرة ، وشفافة على ما يبدو ، والاتساق غروي.

تجد هذه البكتيريا تطورها في أنظمة جذر البقوليات ، والتي يمكن أن يصل عددها إلى عشرة بالمائة الرقم الإجمالي. في الوقت نفسه ، يتم إنشاء أنواع معينة من هذه الكائنات الحية ذات الأشكال المجهرية في ممثلين مختلفين.

مع موت الجذور يحدث تدمير الدرنات أيضًا. لكن هذا لا يعني موت البكتيريا. يستمر وجودها في التربة ومعالجة كتل النيتروجين.

تستطيع المستعمرات البكتيرية امتصاص حوالي ثلاثمائة كيلوغرام من النيتروجين لكل هكتار من الأرض ، ونتيجة لعملياتها الحيوية ، يتم الاحتفاظ بأكثر من خمسين كيلوغرامًا من المركبات المحتوية على النيتروجين في التربة. هذا هو السبب في استخدامها بحيث يمكن للنباتات أن تستهلك مركبات مفيدة ضارة بالصحة من الأرض. زرع محاصيل أخرى بعد البقوليات مثل الملفوف ، سيكون الحصاد ممتازًا.

لدوران المحاصيل ، يتم استخدام البقوليات لأنها ممتازة لهذا الغرض. تظهر في وقت مبكر ، كونها مقاومة للبرد وجذورها تنفصل عن الأرض. غالبًا ما تستخدم البازلاء ، الحولية ، البيقية ، البرسيم ، البرسيم ، الحمص ، الفاصوليا وفول الصويا ، الفاصوليا ، العدس ، البرسيم الحلو ، شجر الماعز ، البازلاء الحقلية ، إلخ. تثري التربة بالنيتروجين بشكل كبير. التضمين في الطبقة العلياخضرة التربة لهذه النباتات ، تحل محل الأسمدة مع السماد. النباتات مقاومة للبرد ، وتنبت مبكرًا ، وجذورها تعمل على فك التربة بقوة.

من أجل زيادة بكتيريا العقيدات في التربة وزيادة محصول البقوليات ، يمكن تطبيق النيتراجين على الأرض عند الزراعة. بمساعدة هذه الأداة ، يتم إجراء عدوى اصطناعية لصندوق البذور ببكتيريا العقيدات.

انتشار بكتيريا العقيدات في الطبيعة

كونها كائنات تكافلية ، تنتشر بكتيريا العقيدات في التربة ، مصاحبة لأنواع معينة من النباتات البقولية. بعد تدمير العقيدات ، تدخل خلايا بكتيريا العقيدات التربة وتبدأ في التواجد على حساب المواد العضوية المختلفة ، مثل الكائنات الحية الدقيقة الأخرى في التربة. يُعد التوزيع في كل مكان تقريبًا لبكتيريا العقيدات دليلًا على درجة قدرتها العالية على التكيف مع ظروف التربة والمناخ المختلفة ، والقدرة على عيش أسلوب حياة تكافلي ورطب.

من خلال رسم مخطط للبيانات المتاحة حاليًا حول توزيع بكتيريا العقيدات في الطبيعة ، يمكننا إجراء التعميمات التالية.

في التربة البكر والمزروعة ، عادة ما تكون موجودة في كميات كبيرةبكتيريا العقيدات من تلك الأنواع من النباتات البقولية التي توجد في النباتات البرية أو المزروعة منذ وقت طويلفي هذه المنطقة. دائمًا ما يكون عدد بكتيريا العقيدات هو الأعلى في منطقة جذور النباتات البقولية ، وأقل إلى حد ما في منطقة الجذور للأنواع الأخرى ، وقليل في التربة بعيدًا عن الجذور.

تم العثور على بكتيريا العقيدات الفعالة وغير الفعالة في التربة. هناك الكثير من الأدلة على أن الوجود الرمي طويل الأمد لبكتيريا العقيدات ، خاصة في التربة التي تحتوي على خصائص غير مواتية(حمضي ، مالح) ، يؤدي إلى انخفاض وحتى فقدان النشاط البكتيري.

أرز. 1 - عقيدات على جذور ألدر (وفقًا لـ J. Becking)

غالبًا ما تؤدي العدوى المتصالبة لأنواع مختلفة من النباتات البقولية في الطبيعة والممارسات الزراعية إلى ظهور عقيدات على الجذور لا تثبت النيتروجين الجزيئي بشكل فعال. هذا ، كقاعدة عامة ، يعتمد على عدم وجود الأنواع المقابلة من بكتيريا العقيدات في التربة.

غالبًا ما تُلاحظ هذه الظاهرة عند استخدام أنواع جديدة من النباتات البقولية ، والتي تكون إما مصابة بأنواع غير فعالة من بكتيريا المجموعة المتقاطعة أو تتطور بدون عقيدات.

أرز. 2 - عقيدات على جذور التريبولوس (حسب O. Allen)

تستخدم بكتيريا العقيدات ل الإنتاج الصناعينيتراجين ، ويستخدم لعلاج بذور البقوليات. تم اكتشافها لأول مرة بواسطة M. S. Voronin في عام 1866. في وقت لاحق ، عزلها M. تدخل البكتيريا جذور النباتات البقولية من خلال شعر الجذر وتخترق النسيج الداخلي للجذر ، في الحمة ، مما يؤدي إلى زيادة انقسام الخلايا وتكاثرها. على الجذور ، تتشكل زوائد قبيحة تسمى عقيدات أو عقيدات. هضم البكتيريا أولا العناصر الغذائيةالنباتات وتمنع نموها إلى حد ما. ثم ، مع نمو أنسجة العقيدات ، ينشأ تكافل بين البكتيريا والنباتات العليا. تتلقى البكتيريا الغذاء الكربوني (السكر) والمعادن من النبات ، وفي المقابل تزوده بالمركبات النيتروجينية.

تستقر بكتيريا العقيدات في التربة وتتكاثر وتخترق الخلايا الجذرية من خلال ثقوب في شعيرات جذور النباتات البقولية. يوجد في الخلايا تكاثر متزايد لبكتيريا العقيدات وبالتوازي هناك انقسام مكثف لخلايا الجذر المصابة ببكتيريا العقيدات.

إمداد بكتيريا العقيدات نبات البقولنتروجين. يستخدم المصنع هذا النيتروجين المرتبط ، وبالتالي يزود بكتيريا العقيدات بالمواد العضوية المحتوية على الكربون التي تحتاجها. يمكن أن تستخدم بكتيريا العقيدات أنواعًا مختلفة من السكريات والكحول كمصدر للكربون.

بكتيريا العقيدات هي ميكرويروفيلز (تتطور بكميات صغيرة من الأكسجين في البيئة) ، ومع ذلك ، فإنها تفضل الظروف الهوائية. تستمر بكتيريا العقيدات التي ظهرت من خيط العدوى في التكاثر في الأنسجة المضيفة. يتكاثر الجزء الأكبر من البكتيريا في سيتوبلازم الخلية ، وليس في خيط العدوى. تتطور بشكل مكثف عندما يكون تفاعل التربة قريبًا من الحياد. لذلك ، عند زرع البقوليات في التربة الحمضية ، إلى جانب تلقيح البذور ، فإن تجيير التربة ضروري. للتلقيح بدون قيود تأثير ضئيل للغاية على المحصول ومحتوى البروتين.

بكتيريا العقيدات قادرة على ذلك الظروف المواتيةفي موسم واحد لتجميع ما يصل إلى 200 - 300 كجم / هكتار من النيتروجين.

عادة ما يكون لبكتيريا العقيدات الصغيرة في الثقافة النقية على وسط المغذيات شكل قضيب (الشكل 2 ، 3) ، وحجم القضبان هو حوالي 0 5-0 9 X 1 2-3 0 ميكرومتر ، متحرك ، يضرب بالقسمة

بالإضافة إلى بكتيريا العقيدات ، تعيش في التربة أيضًا كائنات دقيقة أخرى يمكنها استيعاب النيتروجين الحر من الهواء ؛ إنهم لا يعيشون على جذور النباتات ، بل بالقرب منها. جميع العناصر الغذائية الأخرى التي تحتاجها هذه الميكروبات تمتصها من تلقاء نفسها ، وليس على حساب عصائر النبات كما هو متأصل نباتات العقيدات. Azotobacter هي أهم الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في التربة ، وقادرة على استيعاب النيتروجين في الغلاف الجوي. يمكن أن تعيش هذه البكتيريا في ظروف مواتية من الرطوبة وتدفق الهواء الجيد ودرجة حرارة مناسبة وحموضة التربة. متطلبات Azotobacter ل النظام الحراريورطوبة التربة هي نفس المتطلبات تقريبًا النباتات المزروعةلكنها أكثر حساسية لحموضة التربة من معظم النباتات.