Herbstzeit ist Eintopfzeit – doch wie kommen eigentlich die
Zutaten wie Linsen und Bohnen auf unsere Teller? Und was haben
Mikroben damit zu tun? Diese Folge von MicrobeThingsMacro –
Mikroben ganz groß! beschäftigt sich mit der besonderen Symbiose
zwischen Rhizobium leguminosarum und den Wurzeln von
Hülsenfrüchten. Eine über 100 Millionen Jahre entwickelte
Zusammenarbeit, die unter unseren Füßen vonstattengeht, ohne dass
wir es merken.
Kapitel
00:00 – Intro
01:48 – Ein kurzer Exkurs zur Botanik von Hülsenfrüchten
03:45 – Rhizobium leguminosarum – das Knöllchenbakterium
05:23 – Wie die Bakterien in die Wurzeln der Pflanzen gelangen
08:18 – Die Nitrogenase – Stickstofffixierer mit hohen Ansprüchen
11:45 – Aktuelle Forschung zur Übertragung auf Getreidesorten
13:13 – Fazit & Verabschiedung
Was ihr in dieser Folge lernen konntet…
Leguminosen oder Hülsenfrüchte sind Feldfrüchte mit einem
besonders hohen Proteinanteil. Um diesen herzustellen,
benötigen sie Stickstoff, den sie durch die besondere
Symbiose mit Rhizobium leguminosarum nicht nur aus dem Boden,
sondern auch aus der Luft gewinnen können.
Rhizobium leguminosarum wird durch Flavinoide an die Wurzeln
der Pflanzen gelockt und beginnt von den Wurzelhärchen aus
die Pflanze zu infizieren. Durch verschiedene Signalmoleküle
werden die Wurzelzellen entlang des Infektionskanals zum
Wachsen angeregt. Es bilden sich die charakteristischen
Knöllchen, die Rhizobium leguminosarum auch den Namen
Knöllchenbakterium verschafft haben.
Rhizobium leguminosarum besitzt ein Enzym, die Nitrogenase,
das Luftstickstoff in für Pflanzen nutzbare Formen umwandeln
kann. Dafür braucht sie viel Energie und eine Umgebung mit
geringer Sauerstoffkonzentration. In den Pflanzen bekommen
die Bakterien Zucker zur Energiegewinnung bereitgestellt. Ein
besonderer Farbstoff, das Leghämoglobin sorgt außerdem für
eine kontrolliert niedrige Sauerstoffkonzentration innerhalb
der Knöllchen.
Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.
Links & weitere Infos
Mikrobe des Jahres 2015 / VAAM – Rhizobium leguminosarum.
Symbiose zwischen R. leguminosarum und Leguminosen
Li, X. und Li, Z. (2023), Archives of Microbiology, 205(9), S.
300.
Shumilina, J. u. a. (2023), International Journal of
Molecular Sciences, 24(24), S. 17397.
Yang, J. u. a. (2022), Journal of Integrative Plant Biology,
64(2), S. 244–267.
Übertragung auf Getreide
Ryu, M.-H. u. a. (2020), Nature Microbiology, 5(2), S.
314–330.
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