环境微生物学---杨凌新化生态科技有限公司

1、姓名：杨凌新化生态姓名：杨凌新化生态科技有限公司科技有限公司根瘤菌根瘤菌-为什么会形成这样的瘤状结呢？ 大豆的根-你见过吗？什么是根瘤菌什么是根瘤菌 与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。能促使植物异常增生的一类革兰氏染色阴性需氧杆菌。正常细胞以鞭毛运动，无芽孢。可利用多种碳水化合物，并产生相当量的胞外粘液。如根瘤菌属和慢性根瘤菌属都能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤，并在根瘤内成为分枝的多态细胞，称为类菌体。 大豆的根瘤大豆的根瘤根瘤菌根瘤菌根瘤菌根瘤菌根瘤菌：根瘤菌：代谢类型代谢类型异养需氧异养需氧。(1)与根与根(豆科豆科)共生共生的微生物的微生物根瘤菌根瘤菌

2、。形态分化后具有固氮肥作用形态分化后具有固氮肥作用T型或型或Y型型棒槌形棒槌形分化分化(3)(3)某些根瘤菌某些根瘤菌与豆科植物的共生具一定一定专一性专一性关系。 如：大豆的根瘤菌。如：大豆的根瘤菌。 (4) 根瘤菌与豆科植物的共生关系：根瘤菌与豆科植物的共生关系：豆科植物豆科植物根瘤菌根瘤菌有机物有机物氨氨有的根瘤菌有的根瘤菌能入侵多种豆科植物多种豆科植物，如：蚕豆的根瘤菌。（能入侵蚕豆、菜豆等）如：蚕豆的根瘤菌。（能入侵蚕豆、菜豆等）一种根瘤菌只能侵入一种根瘤菌只能侵入一种一种或或几种几种豆科植物豆科植物根瘤的形成根瘤的形成：3 3个根瘤菌浸染植物的简单过程个根瘤菌浸染植物的简单过程根瘤菌

3、在根内不断繁殖。根瘤菌在根内不断繁殖。根内一些薄壁细胞分裂，根内一些薄壁细胞分裂，组织逐渐膨大，形成根瘤。组织逐渐膨大，形成根瘤。根瘤菌入侵相应豆科植物的根内。根瘤菌入侵相应豆科植物的根内。豆科植物有无根瘤菌的区别虽然空气成分中约有80%的氮，但一般植物无法直接利用， 大豆，花生等豆科植物只有通过与根瘤菌的共生固氮作用，才可以把空气中的分子态氮转变为植物可以利用的氨态氮。生长良好。 根瘤菌是通过豆科植根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口物根毛、侧根杈口( (如花生如花生) )或其他部位或其他部位侵入，形成侵入线，侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，宿主皮层细胞

4、分裂，形成根瘤，根瘤菌从形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。成含菌组织。生生 活活 习习 性性 根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围，有些菌在膜套内能继续繁殖，大量增加根瘤内的根瘤菌数，以后停止增殖，成为成熟的类菌体；宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白，分布在膜套内外，作为氧的载体，调节膜套内外的氧量。类菌体执行固氮功能，将分子氮还原成NH3，分泌至根瘤细胞内，并合成酰胺类或酰尿类化合物，输出根瘤，由根的传导组织运输至宿主地上部分供利用。这种共生体系具有很强的固氮能力生物固氮在农业生产中

5、的应用生物固氮在农业生产中的应用 20世纪初以来，全球农作物单位面积产量不断增长，在一定程度上依赖于氮素化肥的施用量不断增加。农作物依赖于施用氮素化肥所获得的增产实际上是以消耗能源和污染环境为代价的。 生物固氮是土壤获得氮素补充的重要途径。生物固氮是土壤获得氮素补充的重要途径。在农业生产中的应用实例：在农业生产中的应用实例： 根瘤菌拌种，根瘤菌拌种， 豆科植物做绿肥，豆科植物做绿肥， 将将圆褐固氮菌圆褐固氮菌制成菌剂，施到土壤中。制成菌剂，施到土壤中。 在现代化农业中，生物固氮具有提高农作物产量在现代化农业中，生物固氮具有提高农作物产量和增强土壤肥力的作用。和增强土壤肥力的作用。 人类自从发现豆科植物与根瘤菌共生结瘤固氮现人类自从发现豆科植物与根瘤菌共生结瘤固氮现象以来，围绕着培育新的固氮植物，通过生物技术改象以来，围绕着培育新的固氮植物，通过生物技术改造固氮微生物和现有的农作物，使新的固氮菌与新的造固氮微生物和现有的农作物，使新的固氮菌与新的农作物更容易形成共生固氮关系。随着生物固氮研究农作物更容易形成共生固氮关系。随着生物固氮研究地不断深入，将逐步实现禾本科农作物与固