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34.19: Die Rolle von Bakterien und Pilzen in der Pflanzenernährung
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Die Rolle von Bakterien und Pilzen in der Pflanzenernährung
 
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34.19: Die Rolle von Bakterien und Pilzen in der Pflanzenernährung

Pflanzen haben die beeindruckende Fähigkeit, ihre eigene Nahrung durch Photosynthese zu schaffen. Jedoch, Pflanzen benötigen oft Hilfe von Organismen im Boden, um die Nährstoffe zu erwerben, die sie benötigen, um richtig zu funktionieren. Sowohl Bakterien als auch Pilze haben symbiotische Beziehungen mit Pflanzen entwickelt, die der Art helfen, in einer Vielzahl von Umgebungen zu gedeihen.

Die kollektiven Bakterien, die in und um Pflanzenwurzeln leben, werden als Rhizosphäre bezeichnet. Diese bodenbewohnenden Bakterienarten sind unglaublich vielfältig. Obwohl einige pathogen sein können, haben die meisten Rollen bei der Förderung der Pflanzengesundheit. Im Gegenzug erhalten die Bakterien Nahrung von Pflanzen in Form von Kohlenhydraten, Aminosäuren und Nukleinsäuren.

Die Bakterien, die Rhizobakterien genannt werden, können Pflanzen schützen, indem sie Antibiotika produzieren oder giftige Metalle im Boden aufnehmen. Darüber hinaus helfen Bakterien Pflanzen, indem sie auf ansonsten unbrauchbare Nährstoffvorräte im Boden zugreifen. Zum Beispiel fehlt den Pflanzen die molekulare Maschinerie, um Stickstoff direkt aus der Atmosphäre zu nutzen. Stattdessen nehmen sie Stickstoff in Form von Ammonium (NH4+) und Nitrat (NO3- ) auf, der durch bodenerhaltende Bakterien erzeugt wird.

Während eines Prozesses, der als Stickstofffixierung bezeichnet wird, wandeln bodenbewohnende Bakterien atmosphärischen Stickstoff in Ammoniak um. Die Stickstofffixierung erfordert große Mengen an ATP, die Bakterien aus pflanzlichen Kohlenhydraten ableiten. Andere Bakteriengruppen wandeln Ammoniak in Nitrat während eines zweistufigen Prozesses namens Nitrifikation um. Diese Prozesse versorgen Pflanzen mit Stickstoffformen, mit denen sie Proteine und Nukleinsäuren synthetisieren können.

Pilze nehmen auch an symbiotischen Beziehungen mit Pflanzen teil. Wissenschaftler glauben, dass die mutualistische Beziehung zwischen Pflanzen und Mykorrhizapilzen eine wichtige Anpassung an die erfolgreiche Besiedlung von Land war, die frühen Pflanzen half, wesentliche Elemente aus dem Boden zu erwerben. Moderne Mykorrhiza-Funktion in der Wassergewinnung, Wachstumsfaktor-Signalisierung und Pflanzenschutz. Ectomycorrhizae decken Wurzeln und helfen, Wasser und Mineralien zu absorbieren. Gleichzeitig werden arbuskuläre Mykorrhiza in das Wurzelgewebe eingebettet, was den Kontakt zwischen den Pflanzenzellen und den verzweigten Filamenten des Pilzes, hyphae genannt, erhöht.


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