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Symbiose zwischen Pflanze und Bakterium

Auch Bakterien können Symbiosen mit Pflanzen bilden
Das landwirtschaftlich wichtigste Beispiel ist die Symbiose zwischen Wurzeln der Hülsenfrüchtler
( Leguminosen ) und den stickstoffbindenden Bakterien der Gattung Rhizobium
die Symbiose in Form der Wurzelknöllchen kann sich nur ausbilden, wenn diese Bakterien im Boden vorhanden sind
vergleichende Kulturversuche mit Leguminosen und Getreide in reinem Sand erbrachten ein aufschlußreiches Ergebnis: Die Leguminosenarten können nur dann ohne Stickstoffdüngung gedeihen und sind damit gegenüber anderen Pflanzen im Vorteil, wenn man den Sand mit einem wäßrigen Bodenextrakt übergießt, ihn also mit Bakterien beimpft
in der Praxis kann man durch künstliche Beimpfung eines stickstoffarmen Bodens oder des Saatguts mit Bakterienkulturen die Wurzelknöllchenbildung fördern
die Bakterien dringen zunächst in die Wurzelhaare des Wirtes ein
von dort aus wandern sie durch eine aus Schleim und Cellulose aufgebaute Röhre, den sogenannten Infektionsschlauch, weiter in das Rindengewebe ein
hier regen sie die Wirtszellen zu lebhaften Teilungen an
es kommt zur Bildung der Wurzelknöllchen, die normalerweise schon makroskopisch gut zu sehen sind
in den zentralen Zellen dieser Wucherungen vermehren sich die Bakterien so stark, dass die Zellen dicht mit ihnen angefüllt sind
oft vergrößern sich die Bakterien beträchtlich und bilden kurze Verzweigungen
die Knöllchenbakterien binden den molekularen Stickstoff der Luft über ihren eigenen Bedarf hinaus
der Überschuß wird an die Wirtspflanze abgegeben, z.T. werden die Bakterien mit dem darin enthaltenen Stickstoff auch von der Wirtszelle verdaut
beim Zerfall eines wurzelknöllchens gelangen viele Bakterien wieder in den Boden und können so überleben
ebenfalls von großer landwirtschaftlicher Bedeutung ist die Symbiose zwischen dem kleinen Schwimmfarn Azolla und dem Cyanobacterium Anabaena
die stickstoffbindende Anabaena lebt symbiontisch in den Blatthöhlungen von Azolla
in Ostasien läßt man auf den Reisfeldern den Schwimmfarn wuchern bei seinem Absterben gelangt der von Anabaena fixierte Luftstickstoff in das Wasser und dient so zur Düngung der Reispflanzen

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