豆科植物为什么会有根瘤（豆科植物为什么长根瘤）
根瘤菌与豆科植物是共生关系。
根瘤菌是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。因为豆科植物可以向根瘤菌提供营养，同时根瘤菌向豆科植物提供氮源，两者无法单独生存，必须同时存在。
根瘤菌与豆科植物共生的原理
在豆科植物进化过程中，豆科植物干细胞关键基因SCR在皮层细胞表达，另一个干细胞关键转录因子SHR在维管束表达后移动到皮层细胞，这样豆科植物的皮层细胞获得了SHR-SCR干细胞分子模块。
该干细胞分子模块赋予豆科植物皮层细胞分裂能力，使豆科植物的皮层与非豆科植物不同。同时，该干细胞分子模块能够被根瘤菌的信号激活，诱导豆科植物苜蓿的皮层分裂，形成根瘤。
为什么要给豆科牧草种子接种根瘤菌？根瘤菌是一类非常重要的共生固氮菌，它能够侵入豆科植物根部形成根瘤，在根瘤内利用植物光合作用制造的碳水化合物作为养料，固定空气中的游离氮，制造氮化物供自身营养和植物利用。根瘤菌的固氮能力很强，如在温带耕地土壤中，紫花苜蓿根瘤菌每年每公顷固氮量通常为225～300千克。豆科植物的根瘤就好比一个个微型氮肥制造厂。
生产实践上，初建1～2年的草地，如未进行根瘤菌接种，一般自然结瘤率都很低，而且有效根瘤的比例亦很低，固氮量极其有限。造成这种情况的原因主要有两个，即土壤根瘤菌含量低和根瘤菌族不匹配。
并非所有土壤中都富含根瘤菌，许多土壤中根瘤菌含量很低。如一些土壤条件不良（高盐、重碱、过酸、干旱、积水、贫瘠、结构差等）的土地；未种过豆科植物的土地；虽然种过豆科植物，但已经间隔4年以上的土地等。这些土地种植豆科牧草必须接种根瘤菌，否则结瘤率肯定不会高。
根瘤菌与豆科植物间的共生关系具有一定的专一性，即一定种类的根瘤菌只能侵染一定种类的豆科植物。有些土壤尽管根瘤菌含量较高，但与所种豆科植物之共生根瘤菌不属于同一互接种族，结瘤率自然也不会高。因此，种过豆科植物，但与所种牧草非为同一根瘤菌族侵染之植物种类的土地，亦须接种根瘤菌。
根瘤菌与豆科植物的关系是什么
根瘤菌与豆科植物的关系是共生关系。根瘤菌与豆科植物它们是相互依赖的，如果分开了的话，它们就不能更好的生活了，这种关系就是共生关系。根瘤菌会将空气里的氮，转化成植物可以吸收并且利用的含氮物质，而豆科植物便是为根瘤菌提供有机物的营养，所以它们是共同生活，互惠互利的。
根瘤菌与豆科植物的固氮原理：
虽然空气成分中约有80%的氮，但一般植物无法直接利用，花生、大豆、苜蓿等豆科植物，通过与根瘤菌的共生固氮作用，才可以把空气中的分子态氮转变为植物可以利用的氨态氮。在种子发芽生根后，根瘤菌从根毛入侵根部，形成具有固氮能力的根瘤，在固氮酶的作用下，根瘤中的类菌体将分子态氮转化为氨态氮，与此同时，每个根瘤就是一座氮肥厂，源源不断地把氮输送给植株利用。
何谓共生现象？豆科植物的根瘤形成在农业生产实践上有何重要意义？共生又叫互利共生，是两种生物彼此互利地生存在一起，缺此失彼都不能生存的一类种间关系，是生物之间相互关系的高度发展。共生的生物在生理上相互分工，互换生命活动的产物，在组织上形成了新的结构。
可以做绿肥，养地，减少环境压力
共生固氮是一个生物过程，它将空气中的氮转化为植物能利的用形态。该过程由生长于豆科植物根上根瘤内的细菌完成，它对寄主植物及下茬作物均有利。这种“免费”氮在豆科植物收获后仍有部分留在土壤中并能给农民带来经济效益。由于这样能减少氮肥购买量，饲用豆植物在低投入农业中经常被推茬使用。
什么样的寄主才能形成固氮根瘤？为什么多数为豆科植物？根瘤菌平常生活在土壤中，以动植物残体为养料，自由自在地过着“腐生生活”。当土壤中有相应的豆科植物生长时，根瘤菌便迅速向它的根部靠拢，并从根毛弯曲处进入根部。豆科植物的根部细胞在根瘤菌的刺激下加速分裂、膨大，形成了大大小小的“瘤子”，为根瘤菌提供了理想的活动场所，同时还供应丰富的养料，让根瘤菌生长繁殖。
根瘤菌属中有十几种根瘤菌，这些根瘤菌与豆科植物具有特殊的互利共生关系，豆科植物的根瘤菌只能使同一个互接种族内的其他豆科植物结瘤。形成互接种族的原因是，豆科植物的根毛能够分泌一类特殊的蛋白质，根瘤菌细胞的表面存在着多糖物质，只有同族豆科植物根毛分泌的蛋白质与同族根瘤菌细胞表面的多糖物质才能产生特异性结合。
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