Heterocysta
Bakterie mogą również wchodzić w symbiotyczne relacje z niektórymi roślinami. W takim związku bakterie nie reagują na dostępność azotu, ale na sygnały wytwarzane przez roślinę do różnicowania się heterocyst. Aż do 60% komórek może stać się heterocystami, dostarczając roślinie stały azot w zamian za stały węgiel. Sygnał wytwarzany przez roślinę i etap różnicowania heterocyst, na który on wpływa, nie jest znany. Przypuszczalnie sygnał symbiotyczny generowany przez roślinę działa przed aktywacją NctA, ponieważ hetR jest wymagany do symbiotycznego różnicowania heterocyst. Do symbiotycznej asocjacji z rośliną potrzebna jest nctA, ponieważ bakterie ze zmutowaną nctA nie mogą infekować roślin.
Anabaena-AzollaEdit
Godnym uwagi związkiem symbiotycznym jest związek sinic Anabaena z roślinami Azolla. Anabaena żyją na łodygach i w liściach roślin Azolla. Roślina Azolla ulega fotosyntezie i dostarcza stały węgiel, który Anabaena wykorzystuje jako źródło energii dla dinitrogenaz w komórkach heterocyst. W zamian heterocysty są w stanie dostarczyć komórkom wegetatywnym i roślinie Azolla stały azot w postaci amoniaku, który wspomaga wzrost obu organizmów.
Ta symbiotyczna relacja jest wykorzystywana przez ludzi w rolnictwie. W Azji, rośliny Azolla zawierające gatunki Anabaena są używane jako bio-nawóz, gdzie azot jest ograniczony, jak również w paszach dla zwierząt. Różne szczepy Azolla-Anabaena są przystosowane do różnych środowisk i mogą prowadzić do różnic w produkcji roślinnej. Wykazano, że uprawy ryżu z Azolla-Anabaena jako bio-nawozem dają znacznie większą ilość i jakość plonów w porównaniu z uprawami bez sinic. Rośliny Azolla-Anabaena są uprawiane przed i po zasadzeniu upraw ryżu. W miarę wzrostu rośliny Azolla-Anabaena akumulują stały azot dzięki działaniu enzymów nitrogenazy i węgla organicznego pochodzącego z fotosyntezy przeprowadzanej przez rośliny Azolla i komórki wegetatywne Anabaena. Kiedy rośliny Azolla-Anabaena umierają i rozkładają się, uwalniają do gleby duże ilości związanego azotu, fosforu, węgla organicznego i wielu innych składników odżywczych, zapewniając bogate środowisko idealne do wzrostu upraw ryżu.
Zależność Anabaena-Azolla została również zbadana jako możliwa metoda usuwania zanieczyszczeń ze środowiska, proces znany jako fitoremediacja. Wykazano, że Anabaena sp. w połączeniu z Azolla caroliniana z powodzeniem usuwa uran, toksyczne zanieczyszczenie spowodowane wydobyciem, jak również metale ciężkie: rtęć (II), chrom (III) i chrom (VI) ze skażonych ścieków.
.
Leave a Reply