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Rhizobium

 
     
  gramnegative, obligat aerobe, C-heterotrophe Bodenbakterien. Die Gattung umfasst Stäbchen und Kokken mit einer Grösse von 0,5-0,9×1,2-3,0 μm, die mit 1-6 Geisseln beweglich sind und keine Sporen bilden. Rhizobium-Bakterien können frei im Boden und in Symbiose mit Leguminosen leben. Die Symbiose zwischen Rhizobium und Leguminosen ist wirtsspezifisch, das heisst einzelne Rhizobiumarten können nur bestimmte Leguminosen infizieren. Sie bilden sogenannte Kreuz-Inokulationsgruppen. Ausgelöst durch ein pflanzliches Signal dringen Rhizobium-Bakterien in die Wurzelhaare von Leguminosen ein und lösen die Bildung von Wurzelknöllchen aus. In den Wirtszellen erfahren die Bakterien charakteristische morphologische und metabolische Veränderungen. Es kommt zur Ausbildung von Bakteroiden (pleomorphe Formen, in denen die Ribosomen verschwinden). In den Bakteroiden erfolgt durch den Enzymkomplex Nitrogenase die Reduktion atmosphärischen Stickstoffs (N2) zu Ammonium (NH4+) (symbiontische Stickstoff-Fixierung. Die reduzierten Stickstoffverbindungen werden über ein Elektronentransportsystem an die Wirtspflanze weitergegeben. Der Makrosymbiont Pflanze liefert die notwendige Energie und Kohlenhydrate. Die Knöllchenbildung und die anschliessende Stickstoffixierung sind ein komplexer Prozess, der durch eine grosse Anzahl bakterieller und pflanzlicher Gene streng kontrolliert wird. Die Nodulationsgene (nod) und die Stickstoffixierungsgene (nif, fix) sind in den Bakterien meist auf grossen Symbiose-Plasmiden lokalisiert.  
 

 

 

 
 
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