Rhizobium ist eine Gattung von Bodenbakterien, die an den Wurzeln von Leguminosen Knöllchen bilden und dort Stickstoff binden. Die Bakterien entziehen der Pflanze Zucker und wandeln im Gegenzug atmosphärischen Stickstoff in Ammoniak um, den die Pflanze nutzen kann. Diese Beziehung zählt zu den am besten erforschten Symbiosen in der Biologie.

Nicht jeder Rhizobium-Stamm ist mit jeder Leguminose kompatibel. Sojabohnen benötigen spezifische Bradyrhizobium-Stämme, Erbsen und Wicken Rhizobium leguminosarum, und Klee braucht einen eigenen Partner. Deshalb impfen Landwirte das Saatgut manchmal vor der Aussaat, indem sie es mit den passenden Bakterien beschichten, um die Knöllchenbildung zu gewährleisten.

So funktioniert die Partnerschaft

• Die Pflanze setzt Flavonoide frei, die kompatible Bakterien anlocken.
• Bakterien dringen in die Wurzelhaare ein und lösen die Knöllchenbildung aus
• Im Inneren des Knöllchens wandeln Bakterien Stickstoff in Ammoniak um.
• Die Pflanze liefert im Gegenzug Zucker und Mineralien.

Knötchen sind leicht zu erkennen. Schneidet man eines auf, ist ein gesundes, aktives Knötchen innen rosa, bedingt durch das Protein Leghemoglobin, das das Enzym Nitrogenase vor Sauerstoff schützt. Ein weißes oder grünes Inneres bedeutet, dass das Knötchen keinen Stickstoff fixiert.