Kelemen Imola (szerk.): A Csíki Székely Múzeum Évkönyve 6. (Csíkszereda, 2010)
Természettudományok - Laslo Éva–György Éva–Lányi Szabolcs: Növényi tápanyag mobilizáló baktériumok izolálása és jellemzése
NÖVÉNYI TÁPANYAG MOBILIZÁLÓ BAKTÉRIUMOK IZOLÁLÁSA ÉS JELLEMZÉSE Laslo Éva, György Éva, Lányi Szabolcs ■ Bevezető A fenntartható mezőgazdaság szempontjából prioritást jelent a mikrobiális oltóanyagok használata, ezen belül a rhizobium oltóanyagok, melyek alkalmazásával nem csak a terméshozam javítása valósul meg, hanem ugyanakkor csökkenteni lehet a műtrágyák okozta környezeti problémákat is. A nitrogén és a foszfor a két legfontosabb növényi tápelem, melyek nélkülözhetetlenek a növények fejlődése és növekedése szempontjából, a különböző anyagcsere-folyamatokban, az energia transzportban, szükségesek a jelátvitelhez, a makromolekulák bioszintéziséhez, a fotoszintézishez és a légzéshez .1 A talajban és a rizoszférában előforduló baktériumok nagy része képes hozzájárulni a növényi növekedés elősegítéséhez, például a légköri nitrogén biológiai megkötésével, valamint a talajokban nagy mennyiségben oldhatatlan formában lévő foszfátoknak a szolubilizálásával. A nitrogénkötő fajok jelentős része, amelyek képesek a légköri nitrogéngáz hasznosítására, önállóan, a fiziológiai körülményektől függően képes a nitrogént ammóniává redukálni. Szabadonélő nitrogénkötők, például az Azotobacter, egyes Clostridium és Klebsiella fajok, más nitrogénfixáló baktériumok növényekkel állnak laza kapcsolatban (asszociatív nitrogénkötők, például az Azospirillum fajok), míg egyes endoszimbiotikus baktériumok (például a. Rhizobium fajok) csak a növényi sejtek belsejébe jutva, a növénnyel együttműködve képesek nitrogénkötésre.2 A rhizobiumokat, mint szimbiotikus nitrogénkötő baktériumokat széleskörben alkalmazzák a mezőgazdasági rendszerekben, a pillangós virágúak légköri nitrogénfixáló képességének javítására. Ezen baktériumok hét nemzetségbe tartoznak (Allorhizobium, Azorhizobium, Bradyrhizo- bium, Mesorhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium és a Methylobacterium génusz egy faja) és több mint 40 faj képviseli az Alphaproteobacteria csoporton belül.3 A Rhizobium-fajok a nitrogénkötést, vagyis a nitrogén ammóniává redukálását, és ennek bekapcsolását a növényi anyagcserébe a szimbiotikus gümő belsejében végzik. Ezen baktériumok és a gazdanövényeik között szoros, kölcsönös előnyökön alapuló szimbiotikus kapcsolat alakul ki. Ezen kapcsolat eredményeképpen, a mikroba nitrogénkötő aktivitásának hatására a pillangós haszonnövény jobban fejlődik, nagyobb terméshozamot ér el és a nitrogénszegény talajokban is képes fejlődni.4 A nitrogénkötés a rhizobium baktériumoknál a szimbiotikus gümő belsejében valósul meg. A szimbiózis kialakulása során a rhizobiumok többsége a gyökérszőrökön keresztül bejut a növények belsejébe, a nodulációt elősegítő gének aktivitásának következtében. A növények specifikus szekunder metabolitokat választanak ki, melyek jelmolekulaként szolgálnak a rhizobiumok számára és a baktériumoknál elkezdődik a gümőképződést indukáló jelmolekulák szintézise. A jelmolekulák az úgynevezett Nőd faktorok, melyek lipo-kito-oligoszacharidok. A növényi sejteken 1 ZAIDIETAL. 2010, 273-292. 2 PUTNOKY 2003, 3-17. 3 OGUTCU ET AL. 2009, 4294-4300. 4 SZABÓ 2008, 193-202. A Csíki Székely Múzeum Évkönyve 2010, p. 501-506. 501
