Wurzelknöllchen, knollige Anschwellungen (Durchmesser wenige mm bis Tennisballgröße) an den Wurzeln verschiedener Pflanzen, verursacht durch symbiontische, stickstoffixierende Bakterien, z.B. die Knöllchenbakterien (Rhizobium, Bradyrhizobium) bei Hülsenfrüchtlern ( ö vgl. Abb. ) und Frankia-Arten, die ein weiteres Wirtsspektrum haben (z.B. an Erle, Ölweide, Sanddorn; Frankiaceae). Die Knöllchenbildung läuft in mehreren Stadien ab. Zunächst erfolgen die genetisch manifestierte Erkennung des Symbiosepartners und die Anheftung des Bakteriums an die Haarwurzeln. Durch Bildung eines Invasionsschlauchs dringt das Bakterium in die Haarwurzel ein und wandert über diesen Schlauch zur Hauptwurzel. Innerhalb der Pflanzenzellen bilden sich anschließend die Bakteroide – deformierte Bakterienzellen, welche die Fähigkeit zur Stickstoffixierung besitzen. Durch weitere Zellteilung sowohl der Pflanzen- als auch der Bakterienzellen erfolgt die Bildung des reifen Wurzelknöllchens. Leghämoglobin, Stengelknöllchen; ö Knöllchenbakterien .



Wurzelknöllchen



Hülsenfrüchte als Stickstoffsammler: a Wurzel der Esparsette mit Wurzelknöllchen, b Knöllchen in etwas größerer Darstellung, c Wurzel- und Knöllchenquerschnitt, d Knöllchengewebe mit einer vergrößerten, bakteriengefüllten Zelle, e normale Knöllchenbakterien, f Eindringen der Bakterien in ein Wurzelhaar, g umgestaltete Bakterien eines Knöllchens