Rhizobium

Caratteristiche

Rhizobium (dal greco “rhiza” = radice, “bios” = vita) costituisce un genere di batteri diazotrofi simbiotici del suolo responsabili della fissazione biologica dell’azoto molecolare e, quindi, capaci di trasformare l’azoto atmosferico in una forma facilmente assimilabile per le piante, ma che a tal proposito debbono necessariamente colonizzare un ospite.

Il genere Rhizobium, consistente di sedici specie, è caratterizzato, di fatti, da numerosi ceppi che entrano in simbiosi con specie vegetali a rapido accrescimento e, in particolare, con leguminose (Fabaceae) erbacee. Quando diventano simbiotici essi vengono avvolti da una membrana plasmatica di origine vegetale che consente loro di interagire con i veri organi vegetali delle piante. A seconda delle specie possono essere adatti a terreni acidi o alcalini coprendo un ampio spettro del pH dei suoli.

Filogenesi

DominioProcaryota
RegnoBacteria
PhylumProteobacteria
OrdineRhizobiales
FamigliaRhizobiaceae
GenereRhizobium

Morfologia delle colonie

Questi batteri sono gram-negativi, mobili, asporigeni, autotrofi facoltativi per l’azoto ed aerobi. Presentano caratteristica forma a bastoncino diritto. In situazioni particolari, attraverso i peli radicali, possono entrare nei tessuti della radice ed insediarsi nel citoplasma delle cellule dei noduli radicali prodotti dalla pianta formando un nuovo “organo”.

Rhizobium in prossimità del pelo radicale
Figura 1 – A– Adesione rizobi al pelo radicale; B– Arricciamento del pelo radicale; C– Batteri intrappolati nel pelo; D-Batteri in prossimità del pelo radicale.

All’interno di queste cellule i Rhizobium subiscono mutamenti di forma e dimensione: si accrescono, diventando più grandi di quasi trenta volte, assumono forme ad Y oppure a bastoncino con ispessimento (clava), differenziano la struttura azoto-fissatrice, si avvalgono di una membrana plasmatica di origine vegetale e si trasformano in batteroidi iniziando il rapporto simbiotico per cui la pianta controlla la loro riproduzione.

Morfologia delle colonie di Rhizobium leguminosarum
Figura 2 – Morfologia delle colonie di Rhizobium leguminosarum (a, d),  (b, e) o  (c, f) cresciute su terreno solido Y in presenza (a, b, c) o assenza (d, e, f ) di boro (B). 

Patogenesi

Il processo di inoculazione e sviluppo simbiotico richiede una differenziazione concertata tra il batterio e la cellula vegetale ospitante: tale concertazione o comunicazione tra batterio e cellula vegetale avviene per via molecolare-metabolica ancora prima che il Rhizobium entri nella cellula stessa.

Si possono individuare quattro fasi principali:

  1. riconoscimento pianta-batterio (Rhizobium);
  2. diffusione dell’infezione batterica nelle radici;
  3. sviluppo del nodulo radicale e della struttura simbiotica;
  4. azoto fissazione e inizio del rapporto simbiotico.

Entro il genere Rhizobium si riscontra la presenza di quattro specie patogene: R. radiobacter, R. vitis, R. rhizogenes e R. rubi. In particolare R. radiobacter ed R. rhizogenes causano una crescita incontrollata delle radici, radici pelose e galla del colletto.

Metodi di identificazione

L’identificazione di varie specie di Rhizobium può essere ottenuta attraverso un saggio di nodulazione convenzionale, che richiede la coltivazione di una pianta ospite inoculata con le suddette specie.

L’identità dei batteri può essere determinata mediante la presenza di molecole di superficie site a livello della parete cellulare che possono essere riconosciute dalla pianta attraverso specifici recettori di superficie. Alcuni glicani quali esopolisaccaridi (EPS), lipopolisaccaridi (LPS), glucani ciclici e polisaccaridi capsulari giocano un importante ruolo nella nodulazione.

Terapia

Per prevenire l’insorgenza di patologie quali la galla del colletto occorre adottare i seguenti accorgimenti:

  • Utilizzare materiale di moltiplicazione certificato e sano;
  • Adottare un protocollo d’igiene rigoroso che preveda la disinfezione degli utensili, gocciolatori, canalette di scolo, ecc.
  • Disinfettare la soluzione nutritiva per prevenire la crescita di biofilm all’interno del sistema di irrigazione.

Giovanna Spinosa

Fonti


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