Vi khuẩn nốt sần cộng sinh cố định đạm doc

Vi khuẩn nốt sần
cộng sinh
cố định đạm






Vai trò cố định N
2
quan trọng nhất
thuộc về nhóm vi sinh vật cộng
sinh. Hiện nay, người ta đã phát
hiện được hơn 600 loài cây có vi
sinh vật sống cộng sinh có khả
năng đồng hóa N
2
thuộc nhiều họ
khác nhau. Ở một số cây gỗ hoặc
cây bụi nhiệt đới thuộc họ
Rabiaceae, các nốt sần chứa vi
khuẩn cố định N
2
không phải ở rễ
mà ở trên lá.
Đối với nông nghiệp thì cây họ đậu
vẫn có giá trị nhất, chúng có thể cố
định được khoảng 80-300 kg N/ha.

Ví dụ như cây linh lăng có thể cố
định được 300kg N/ha, đậu cô ve
80-120 kg/ha. Vi khuẩn sống cộng
sinh trong cây bộ đậu
(Leguminosales) được xếp vào
một chi riêng là Rhizobium,
nhưng hiện nay người ta chia vi
khuẩn nốt sần thành 2 nhóm:
- Nhóm mọc nhanh (vi khuẩn nốt
sần cỏ ba lá, đậu Hòa Lan, mục
túc ) thuộc chi Rhizobium. Đây là
nhóm vi sinh vật có hoạt động cố
định N
2
mạnh nhất
- Nhóm mọc chậm (vi khuẩn
nốt sần đậu tương, lạc ) thuộc
chi Bradyrhizobium.
Các vi sinh vật này thường tập
trung ở vùng gần chóp rễ, nơi
tập trung nhiều polysaccharide
và vùng hình thành lông hút.
Rễ cây tiết ra nhiều chất như
đường, acid hữu cơ, acid amine,
vitamine, flavonoid. . . hấp dẫn
vi sinh vật. Các vi khuẩn xâm nhập
vào cây qua lông hút và vào tế bào
nhu mô rễ. Đôi khi nó có thể đi qua
những tế bào bị thương của biểu bì,
đặc biệt là ở chỗ phân nhánh của rễ

bên. Vi khuẩn nốt sần tác động trở
lại bằng cách sản sinh ra
một chất nhầy ngoại bào có
bản chất polysaccharide. Chất
này thúc đẩy cây tổng
hợp nên enzyme
polygalacturonase tác động nên
màng lông rễ, làm cho màng mềm
dẻo hơn và vi khuẩn có thể xâm
nhập dễ dàng hơn. Nếu vi khuẩn
nốt sần của một loài nhất định
nào đó không thể lây nhiễm
được thì chúng không kích thích
hình thành enzyme
polygalactoronase ở rễ được. Khi
nào nhu mô rễ, vi khuẩn hòa tan vỏ
tế bào và dưới ảnh hưởng của gen
vi khuẩn, các tế bào nhu mô vỏ đa
bội hóa và phân chia nhanh để hình
thành nên các nốt sần.
Người ta chia các vi khuẩn nốt sần
ra làm nhiều chủng, mỗi chủng ứng
với một nhóm cây họ đậu nhất
định. Ngoài ra trong phạm vi cùng
một chủng vi khuẩn nốt sần
cũng có nòi có hiệu quả và
không có hiệu quả. Những nòi
không có hiệu quá cũng có thể lây
nhiễm vào rễ cây họ đậu tương
ứng nhưng không đồng hóa

được N2 hay đồng hóa kém và
sống trong các nốt sần như cơ thể
kí sinh.
Mối quan hệ tương hỗ giữa các cây
họ đậu và các vi khuẩn nốt sần là
quan hệ cộng sinh. Cây họ đậu
cung cấp glucid, nguồn năng lượng
ATP và các chất khử như NADH
2

để vi khuẩn tiến hành hoạt động
khử N
2
thành NH
3
và vi khuẩn
cung cấp cho cây các hợp chất ni tơ
mà chúng cố định được từ không
khí. Tuy nhiên khi mới nhiễm vào
rễ, vi khuẩn sống như dạng kí sinh,
chưa đồng hóa được N
2
, do đó cây
vẫn cần phân đạm. Nếu thiếu đạm
và gặp điều kiện bất lợi, sinh
trưởng của cây sẽ yếu thậm chí cây
sẽ chết.
Vào cuối thời kỳ sinh trưởng của
cây thì số lượng vi khuẩn nốt sần
giảm xuống và biến thành dạng

bacteroid. Khi nốt sần bị thối thì vi
khuẩn nốt sần vẫn sống và đi ra đất,
sinh sản chậm và sống ở trạng thái
hoại sinh.
Hương Thảo