Nòdul radicular

Secció transversal dels nòduls de les arrels en la planta de soia (*Glycine max* 'Essex') El bacteri, *Bradyrhizobium japonicum*, colonitza les arrels.

Els nòduls de les arrels ocorren en les arrels de les plantes (principalment de la família Fabaceae) que s'associen amb bacteris que fan la fixació del nitrogen. Sota condicions limitants en nitrogen, les plantes que són capaces de fer-ho formen unes relacions de simbiosi amb soques de bacteris que tenen un hoste específic, aquestes bacteris reben el nom de rhizobiums. Aquest procés ha evolucionat moltes vegades dins la família fabàcia i també en altres espècies que pertanyen al clade Rosid.^[1]

Dins els nòduls d'aquestes plantes el gas nitrogen de l'atmosfera terrestre es converteix en amoni el qual és després assimilat dins els aminoàcids i altres substàncies com les vitamines, flavones i fitohormones. L'energia per dividir el gas nitrogen en el nòdul prové del sucre que és translocat des de la fulla (un producte de la fotosíntesi). La fixació de nitrogen que es fa en els nòduls és molt sensible a la presència d'oxigen. Els nòduls tenen una proteïna amb ferro anomenada leghemoglobina, relacionada amb la mioglobina humana i animal per facilitar la conversió del gas nitrogen a amoni.

Classificació

Hi ha dos tipus de nòduls descrits: els determinats i els indeterminats.^[2]

Nòduls determinats es troben en sublleguminoses tropicals com les del gènere Glycine (soia), Phaseolus (mongeta comuna), Lotus, i Vigna. Fa els nòduls de forma esfèrica.

Nòduls indeterminats es troben en lleguminoses de climes temperats com les del gèneres Pisum (pèsol), Medicago (alfals), Trifolium (trèvol), i Vicia (veça). Es diuen "indeterminades" pel fet que mantenen la seva activitat apical en el meristema. Per això la forma del nòdul és generalment de foma cilíndrica:^[3]^[4]^[5]

Zona I—el meristema actiu.

Zona II— zona d'infecció.

Interzona II–III—Aquí els bacteris han penetrat en les cèl·lules de la planta que contenen amiloplasts.

Zona III—the zona de fixació de nitrogen. Aquí cada cèl·lula conté un gran vacúol central. La planta proporciona a les cèl·lules leghemoglobina i per això el color és rosa.

Zona IV— zona senescent. Es degrada el component heme de la leghemoglobina i per això el color és verd a la base del nòdul.

Referències

↑ Doyle, J. J., & Luckow, M. A. «The Rest of the Iceberg. Legume Diversity and Evolution in a Phylogenetic Context». Plant Physiology, 131, 3, 2003, pàg. 900–910. DOI: 10.1104/pp.102.018150. PMC: 1540290. PMID: 12644643.
↑ Martin Crespi and Susana Gálvez «Molecular Mechanisms in Root Nodule Development». Journal of Plant Growth and Regulation, 19, 2, 2000, pàg. 155–166. DOI: 10.1007/s003440000023. PMID: 11038225.^{[Enllaç no actiu]}
↑ Fabrice Foucher and Eva Kondorosi «Cell cycle regulation in the course of nodule organogenesis in Medicago». Plant Molecular Biology, 43, 5–6, 2000, pàg. 773–786. Arxivat de l'original el 2020-01-25. DOI: 10.1023/A:1006405029600. PMID: 11089876 [Consulta: 6 novembre 2011]. Arxivat 2020-01-25 a Wayback Machine.
↑ Hannah Monahan-Giovanelli, Catalina Arango Pinedo, and Daniel J. Gage «Architecture of Infection Thread Networks in Developing Root Nodules Induced by the Symbiotic Bacterium Sinorhizobium meliloti on Medicago truncatula». Plant Physiology, 104, 2, 2006, pàg. 661–670. DOI: 10.1104/pp.105.072876. PMC: 1361332. PMID: 16384905.
↑ Willem Van de Velde, Juan Carlos Pérez Guerra, Annick De Keyser, Riet De Rycke, Stéphane Rombauts, Nicolas Maunoury, Peter Mergaert, Eva Kondorosi, Marcelle Holsters, and Sofie Goormachtig «Aging in Legume Symbiosis. A Molecular View on Nodule Senescence in Medicago truncatula». Plant Physiology Review, 141, 2, 2006, pàg. 711–20. DOI: 10.1104/pp.106.078691. PMC: 1475454. PMID: 16648219.

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Nòdul radicular

Legume root nodules at the Tree of Life Web project Arxivat 2012-10-23 a Wayback Machine.

[1] Doyle, J. J., & Luckow, M. A. «The Rest of the Iceberg. Legume Diversity and Evolution in a Phylogenetic Context». Plant Physiology, 131, 3, 2003, pàg. 900–910. DOI: 10.1104/pp.102.018150. PMC: 1540290. PMID: 12644643.

[2] Martin Crespi and Susana Gálvez «Molecular Mechanisms in Root Nodule Development». Journal of Plant Growth and Regulation, 19, 2, 2000, pàg. 155–166. DOI: 10.1007/s003440000023. PMID: 11038225.^{[Enllaç no actiu]}

[3] Fabrice Foucher and Eva Kondorosi «Cell cycle regulation in the course of nodule organogenesis in Medicago». Plant Molecular Biology, 43, 5–6, 2000, pàg. 773–786. Arxivat de l'original el 2020-01-25. DOI: 10.1023/A:1006405029600. PMID: 11089876 [Consulta: 6 novembre 2011]. Arxivat 2020-01-25 a Wayback Machine.

[4] Hannah Monahan-Giovanelli, Catalina Arango Pinedo, and Daniel J. Gage «Architecture of Infection Thread Networks in Developing Root Nodules Induced by the Symbiotic Bacterium Sinorhizobium meliloti on Medicago truncatula». Plant Physiology, 104, 2, 2006, pàg. 661–670. DOI: 10.1104/pp.105.072876. PMC: 1361332. PMID: 16384905.

[5] Willem Van de Velde, Juan Carlos Pérez Guerra, Annick De Keyser, Riet De Rycke, Stéphane Rombauts, Nicolas Maunoury, Peter Mergaert, Eva Kondorosi, Marcelle Holsters, and Sofie Goormachtig «Aging in Legume Symbiosis. A Molecular View on Nodule Senescence in Medicago truncatula». Plant Physiology Review, 141, 2, 2006, pàg. 711–20. DOI: 10.1104/pp.106.078691. PMC: 1475454. PMID: 16648219.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]