생물학적 질소고정에 관하여

두 번째로 생물학적 질소고정은 많은 박테리아와 박테리아 및 고등식물간의 공생으로 인한 N2를 암모니아로 환원하는 능력으로 인해 이루어진다. 이중에서도 두과식물의 공생으로 인한 질소고정은 지구의 질소균형에 크게 공헌한다. 두과공생에 의해 고정되는 질소의 양은 매우 다양하고 두과식물의 종, 품종, 박테리아의 종, 계통 및 토양의 pH와 토양 질소와 같은 생장 조건에 따라 달라진다. 일반적인 값은 설정될 수 없으나 많은 수의 작물에 대한 측정은 표2에 자세히 나와 있다. 두과식물의 근루형성 과정을 보면 첫째로 박테리아에 의해 자극된 인돌초산에 의해 촉진된 에틸렌에 대한 반응으로 근모가 꼬이거나 분지하는 등 변형되며 뿌리 피층 내로 박테리아 세포의 이동을 위하여 접종사가 형성되어 피층 세포 안으로 박테리아가 방출된다. 그 후 근류 분열조직의 형성과 피층 세포의 분열에 의한 근류의 확장이 일어나며 넷째로 근류 내부의 접종된 피층 세포의 확대가 일어나 오래된 근류 에서 박테로이드 외피와 노화시작에 따른 nitroenase 활성의 손실이 일어나 유관속계는 당, 수분 및 무기양분을 박테로이드로 이동시키고 아미노산, amides, ureides(allantoin) 같은 고정된 질소를 옮겨온다. 이러한 영양적 양상에 덧붙여, 근류는 nitrogenase의 산소방어를 포함하는 박테리아를 위하여 좋은 환경을 제공하는 기능을 한다. 두과식물은 종들의 근류 분열 조직 활성의 형태와 기간에 따라 크기와 형태가 다양한 근류를 형성한다. Rhizobium 종들은 일반적으로 많은 수의 두과식물에 군락을 형성하고 접종될 수 있다 (교차접종). 그러나 특정한 Rhizobium 종은 특이적이다 (예- 콩에 대한 R.japonicum). Rhizobium의 계통들은 고정을 하지 않는 것에서 효과적인 고정을 하는 것까지 효율성에 있어서 매우 다양하다. Rhizobia는 중간에 기주-두과식물의 재배가 없이도 여러 해 동안 종속 영양적으로 …
Rhizobia는 중간에 기…