放線根瘤菌
放線根瘤菌(Actinorhizobium)是一類能與特定植物形成共生關系、產生根瘤并固定空氣中氮氣的放線菌,在農業生產和生態系統氮循環中具有重要意義。
01 生物學特性
分類地位
屬于放線菌門、放線菌綱、弗蘭克氏菌目、弗蘭克氏菌科,是一類革蘭氏陽性絲狀細菌,具有分枝的菌絲體,在適宜條件下可形成孢子。其生理代謝類型多樣,多數為好氧或微好氧,能利用多種碳源和氮源生長。
形態與結構
營養體為纖細的分枝菌絲,直徑約 0.5-1.0 微米,無隔膜或有少數隔膜。在特定條件下,菌絲可分化形成孢囊,孢囊內產生大量圓形或橢圓形的內生孢子,孢子具有較強的抗逆性,可在不良環境中存活。
共生特性
放線根瘤菌最顯著的特征是能與非豆科植物(如榿木、楊梅、沙棘等)形成根瘤。在根瘤中,細菌可將空氣中的氮氣轉化為氨,供植物吸收利用,而植物則為細菌提供生長所需的碳源和能源,二者形成互利共生的關系。
02共生固氮機制
首先,放線根瘤菌通過植物根系分泌的物質被吸引到根表面,隨后通過根毛或表皮細胞的縫隙侵入根部。侵入后,細菌刺激根部細胞分裂,形成根瘤原基,逐漸發育成根瘤。根瘤內部形成特殊的結構,為細菌提供適宜的固氮環境。
隨著根瘤的成熟,細菌在根瘤內大量繁殖,并分化出具有固氮功能的類菌體。


