Все о микробах

Разработаны общие правила, соблюдение которых улучшает условия для становления и развития бобово-ризобиального симбиоза. Азотфиксации может препят­ствовать ряд факторов: кислая реакция почвы, дефицит (реже избыток) влаги, низкое содержание в почве по­движных соединений фосфора, калия и некоторых мик­роэлементов, среди которых основная роль принадлежит молибдену. Некоторые авторы считают, что в благо­приятной среде бобовые способны полностью обеспечить свои потребности в азотном питании только за счет ус­воения азота атмосферы. Другие не менее настойчиво рекомендуют вносить небольшие стартовые дозы мине­ральных удобрений для обеспечения растений питанием до начала активной азотфиксации. Сторонники сочета­ния химических веществ с биологическими считают, что подобный подход сначала подавляет азотфиксацию. Но это быстро проходит, и тогда (далее...)

Дальнейшее изучение процесса установления сим-биотических взаимодействий представляет собой не толь­ко научный интерес. От темпов накопления доступных растениям азотных соединений зависит как урожайность посевов бобовых культур, так и количество питательных веществ для будущего полевого сезона. Поэтому разра­боткой методов, позволяющих обеспечить высокий уро­вень азотфиксации, занимаются многие исследователи.

Один из основных практических приемов — допол­нительное внесение в почву клубеньковых бактерий, вы­ращенных в производственных условиях. Препарат нит­рагина (отсюда и термин «нитрагинизация») содер­жит их в астрономических количествах. В районах, где бобовые культуры возделывают постоянно, прибавка зерна от его применения в среднем составляет 3 ц/га, а при выращивании клевера и люцерны на сено колеб­лется в пределах 6—12 ц/га. На землях, где таких по­севов (далее...)

Возникновение вирулентности (инфекционное™, па-тогенности), несомненно, связано с длительностью осво­ения и уверенного заселения такой своеобразной сферы обитания, какой оказывается клубенек. Сама биохими­ческая среда растения, резко отличающаяся от условий жизни в почвенном горизонте, стала решающим факто­ром для формирования принципиально новых штаммов ризобий. Они приобрели постоянную способность на­стойчиво преодолевать защитные барьеры растений. Внедрение бактерий происходит быстро. За 36—40 ча­сов образуется первичный клубенек, а корневой волосок ризобий проскакивают всего за 5—10 часов. В целом заселение новой сферы жизни завершается в течение 4— 5 суток. Наступает самый ответственный (далее...)

Растение бурно сопротивляется насильственному вторжению, и термин «инфекция», который мы употреб­ляем, оказывается вполне уместным. Атакующие ризо­бий встречаются с еще одним препятствием. Поверх­ность корневых ответвлений покрыта прочной пленкой полимерного соединения — пектина, надежно защища­ющего от всевозможных повреждений. Конечно, бакте­рии находят наиболее уязвимые точки — молодые кор­невые волоски, но слой пектина (хоть и тончайший в таких местах) все равно присутствует везде. Очевидно, ризобий способны растворять его, в какой-то степени обладают пектинолитической активностью.

Клеточные стенки и даже мембраны растений выра­батывают не только привлекающие вещества, но и их антиподы, препятствующие (далее...)

Впрочем, мы немного забежали вперед. Для возник­новения плодотворного взаимодействия необходимо, что­бы микросимбионт «узнал» свое растение. Как это про­исходит, выяснено далеко не до конца. Предполагают, что главную роль играет соприкосновение поверхностей сложных молекул углеводно-белковой природы. Таковы, например, лектины, встречающиеся на корнях более 600 видов бобовых. Они способны связываться с полисаха­ридами и другими углеводсодержащими веществами клеточных поверхностей ризобий. Понятно, что в кон­кретных случаях химические соединения, оставаясь близ­кими по природе, оказываются специфичными для каж­дого из бобовых.

Несмотря на описанные сложности, нужное сочетание достигается довольно часто. Микробы активно (далее...)

Не случайно вблизи корней, или, как принято говорить, в ризосфере, микробов обычно во много раз больше, чем в остальном почвенном горизонте. Причем ризобий се­лятся не только в непосредственном соседстве с буду­щим растением-хозяином, но и в ризосфере других ви­дов, в том числе небобовых. Получается, что у микро­бов существуют промежуточные хозяева, косвенно сви­детельствуя о далеких этапах эволюции, когда для тех же бактерий-азотфиксаторов не была характерна совре­менная специфичность.

По мере размножения ризобий постепенно достига­ют критической концентрации, очевидно, заставляющей искать дополнительные источники питания. Тогда они внедряются в клетки корневой ткани. Начало может по­ложить одна-единствеиная бактерия, но не исключено проникновение внутрь будущего симбионта сразу в не­скольких пунктах. Попав внутрь клеточного содержимо­го, (далее...)