Mi a gyökérgümő, és miért jó, ha van?

2021.06.04.

A gyökérgümők a pillangós virágú növények gyökérzetén alakulnak ki sejtburjánzásnak köszönhetően. A gyökérgümőkben nitrogénkötő baktériumok találhatók, melyek szimbiózisban élnek a növényekkel, azaz együttélésük kölcsönös előnyökkel jár

A gyökérgümőre tekinthetünk új szervként, melyet a két organizmus egyvelege alkot. Cikkünk további részében megvizsgáljuk a gyökérgümő jelentőségét, fajtáit és a szója gyökérgümő-képződését. 

 

A gyökérgümő jelentősége 

Bár a gyökérgümők deformált gyökérzetet hoznak létre, korántsem jelentenek káros módosulást, számos előnnyel járnak mind a növény, mint a baktérium számára. A gyökérgümőkben található baktériumok segítik a nitrogén molekulák megkötését, melyet a növények már képesek hasznosítani, azaz támogatják a növények nitrogénfelvételét. A baktérium pedig azért jár jól, mert a növény fotoszintéziséből származó szénvegyületekhez juthat a folyamat során. A szimbiózis kialakulása egy összetett folyamat, amely nagymértékű összehangolódást igényel. 


A pillangós növények gyökérgümőiben nagy mértékben jelen van a Rhizobium-bakteriodok által ammóniává redukált nitrogén. Olyannyira, hogy hektáronként, évente elérheti akár az 50-250 kg megkötött légköri nitrogént. A kötött nitrogén túlnyomórészben a növények sejtjeibe épül, de körülbelül egytizedük a talajba kerül. Ez a szimbiózis nem csupán a növény és a baktérium számára előnyös, hiszen kiemelkedő jelentőséggel bír a bioszféra nitrogén körforgásában is. Egyes becslések alapján a Rhizobiumok által a pillangós növények gyökérgümőiben kötött légköri nitrogén elérheti éves szinten a 35 millió tonnát is. 

 

A gyökérgümők fajtái 

A gyökrégümők két típusát különíthetjük el. Az indeterminált gyökérgümők a pillangós növényekre jellemző nyílt növekedésű henger alakú gümők. Míg a determinált gyökérgümők a hazai fajok túlnyomó részére jellemző korlátozott növekedésű, gömbeszerű képződmények. 

 

A szója gyökérgümő-képződése

A szója egy különleges nővényfaj gyökérgümőképződés szempontjából, mivel alapvetően rendelkezik azon kódolt tulajdonsággal, hogy megakadályozza a gyökérzet deformálódását, így nem, vagy nagyon nehezen alakulnak ki esetében gyökérgümők. Ez azt jelenti, hogy a szójatermesztés során nagyobb mennyiségű műtrágyára van szükség a nitrogén hasznosulásához. A Science folyóirat kutatása megoldást talált erre, ugyanis a kutatás kiderítette, hogy a Rhizobiumok egy rövid RNS molekula által képesek mérsékelni a szója képességét a gyökér eredeti formájának megtartására. A kutatás rámutatott, hogy egy kis génszerkesztéssel létrehozható olyan szójafaj, amely sokkal hatékonyabban képes a légköri nitrogént hasonlítani, mint társai. 

A baktériumok saját RNS-eikkel befolyásolják a szója DNS-éről készült mRNS munkáját, azaz olvashatatlanná teszik. A génszerkesztés során az mRNS el sem indul az üzenetével. A kutatás nem csak a gyökérgümők képződésének mechanizmusára mutatott rá, hanem a szimbiotikus kapcsolatok mélyebb feltérképezésében is nagy szerepet játszik. 

 

Kérdése vagy észrevétele adódott gyökrégümő témakörben? Ne habozzon, vegye fel velünk a kapcsolatot elérhetőségeink egyikén!