根瘤菌科
瘤菌科
根瘤菌科（Rhizobiaceae）
细菌的1科。
它是促使植物异常增生的一类革兰氏染色阴性需氧杆菌。
正常细胞以鞭毛运动，无芽孢。
可利用多种碳水化合物，并产生相当量的胞外粘液。
DNA中的G＋C克分子含量为57～65％。
根瘤菌科是H．J．康思于1936年建立的。
经过70年代和80年代初的研究，本科的变化较大，现包括4属10种，但其中的放射土壤杆菌不能引起植物异常增生。
根瘤菌属和慢生根瘤菌属两属细菌都能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤，并在根瘤内成为分枝的多态细胞，称为类菌体。
类菌体在根瘤内不生长繁殖，却能与豆科植物共生固氮，对豆科植物生长有良好作用。
这两属细菌的表现性状极相似，只是根瘤菌属的细菌在酵母膏、甘露醇、无机盐琼脂上生长快，3～5天的菌落直径可达2～4毫米；在含碳水化合物的培养基上产酸。
慢生根瘤菌属的细菌却与之相反，菌落生长甚慢，5～7天其直径还不足1毫米，在含碳水化合物的培养基上不产酸，反而呈碱性。
根瘤菌属是于1889年由B．弗兰克建立的，它包括3种：豌豆根瘤菌、苜蓿根瘤菌和百脉根瘤菌。
慢生根瘤菌属是D．C．乔丹于1982年从根瘤菌属中分化出来的，属内暂有一种，即曾经称为大豆根瘤菌的大豆慢生根瘤菌。
上述两属细菌时常制成细菌制剂在田间施用，作为作物或牧草增产的一种手段（见固氮微生物）。
土壤杆菌属1942年由H．J．康恩建立。
其性状与前述两属的根瘤细菌颇相似，但不能在豆科植物根上形成能共生固氮的根瘤。
本属细菌能够通过外伤入侵多种双子叶植物和裸子植物，致使植物细胞转化为异常增生的肿瘤细胞，产生根癌、毛根和杆瘿等病状。
土镶杆菌属内各个种诱发根癌的能力与其所特有的Ti质粒有关。
本属细菌为土传性植物病原菌。
叶杆菌属1984年D．H．克内泽尔发表的1属细菌。
其表现性状与前述3属相近，特点是在紫金牛科和茜草科中某些热带种的叶片上形成共生叶瘤。
细菌在叶瘤内也呈多态，但是否能共生固氮还没能断定。
共有两个种：紫金牛叶杆菌和茜草叶杆菌。
现代的分类手段，如DNA碱基组成、DNA同源性、rRNA顺反子相似性、蛋白凝胶电泳、数值分类等结果，都证明土壤杆菌与两属根瘤菌有一定的亲缘关系，也证明将根瘤细菌分为两属是符合客观实际的。
rRNA顺反子相似性的研究结果证明叶杆菌属与前3属有一定关系，所以暂归属于根瘤菌科。
大豆根瘤菌
大豆根瘤菌大豆根瘤菌可以进行生物固氮然后供给给豆科植物,可用于使大豆增产,目前有一些对促进结瘤效率的相关研究,扩大豆科植物—根瘤菌共生体系，是我国减少化学氮肥用量的最有效途径。
基本信息中文学名大豆根瘤菌拉丁学名 Bradyrhizobium japonicum科慢生根瘤菌科属大豆根瘤菌属基本概况大豆根瘤菌是一种活的微生物制剂根瘤内的根瘤菌与豆科植物互利共生：豆科植物通过光合作用制造的有机物，一部分供给根瘤菌；根瘤菌通过生物固氮制造的氨，则供给豆科植物.。
技术应用大豆生产中使用根瘤菌是一项成熟的、广泛使用的技术，能够大幅度地提高大豆生长期中的自身固氮能力，供给充足的氮素，供大豆生产所需。
大豆根瘤菌有液体、固体两种剂型。
固体型根瘤菌采用拌种或土施方式应用。
液体型根瘤菌采用浸种方式使用。
也可以在种子包衣时加入大豆根瘤菌剂，但是要注意包衣剂和根瘤菌剂之间应相互匹配，不能因种衣剂药效抑制根瘤菌的活性。
一、增产增效情况根据大田示范结果，大豆应用根瘤菌，可以使大豆产量提高10%以上，同时大豆的蛋白质含量提高2%、粗脂肪含量提高1～2%，每亩净收入增加40～50元。
二、技术要点1、选择合适的大豆根瘤菌品种采集大豆生产区的主要土壤类型，进行土壤、根瘤菌匹配试验，筛选活性强、效果好、适应当地土壤和气候的大豆根瘤菌品种。
2、采用适宜的施用方法根据大豆根瘤菌的剂型，固体菌剂采用拌种或造粒后随大豆种子、肥料穴施；液体菌剂采用浸种方式使用。
也可以在种子包衣时加入大豆根瘤菌菌剂，但要注意包衣剂和根瘤菌剂之间应相互匹配，不能因种衣剂药效抑制根瘤菌的活性。
3、合理用量菌剂拌种时每亩用量0.5千克，菌剂造粒后随大豆种子、肥料穴施时每亩用量1～2千克；液体菌剂浸种时用量0.5千克；种子包衣时用量根据包衣剂要求的用量。
大豆根瘤菌是一种活的微生物制剂，在储藏、运输、使用过程中，要避免温度过高或者过低；同时不能与杀菌剂类农药混用。
三、适宜区域和范围在我国的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古以及黄淮海的大豆主产区，均可广泛使用大豆根瘤菌。
?你能分得清根瘤与虫瘿吗？
你能分得清根瘤与虫瘿吗？这里所说的根瘤是指豆科植物根部常见的由固氮菌引起的瘤状突起；而虫瘿是指由于根结线虫的侵染，在寄主植物根部所形成的一种瘿瘤。
二者的形态有些类似之处，特别是同时出现在豆科植物例如花生、芸豆、大豆、豌豆、苜蓿等作物的根部时初接触者可能难以准确地加以区分。
在此做一简短介绍。
花生根瘤花生根结线虫为害花生1、根瘤是怎么形成的？根瘤菌（Rhizobium）是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮素提供植物营养的一类杆状细菌，一般包括根瘤菌属和蔓生根瘤菌属；两属都属于根瘤菌目。
豆科植物与根瘤菌土壤中的根瘤菌从豆科植物根毛侵入根内，然后进入皮层，并在皮层内大量繁殖，刺激根部皮层和中柱鞘的某些细胞，引起这些细胞的强烈生长，使细胞数目和体积增大，皮层膨大，向外突出形成根瘤；根瘤菌在根内定居，并在根瘤内成为分枝的多态细胞。
植物供给根瘤菌以矿物养料和能源，而根瘤菌固定大气中游离氮气，将气态氮转变为氨态氮，为植物提供氮素营养，两者在拮抗寄生关系中处于均衡状态而表现出互利互惠的共生现象。
至于根瘤菌为什么可以与豆科植物结瘤固氮等问题，近年中国科学家的研究取得了重要进展，说起来有点复杂，再另找机会为大家介绍。
2、虫瘿是如何形成的？虫瘿是瘿瘤的一种。
而瘿瘤是指在植物体上由于昆虫、线虫等产卵寄生引起的异常发育部分。
多数是由蚜虫、双翅目和蜂类等昆虫在高等植物的地上部形成；而根结线虫、肾线虫等则可以在植物的根部诱导形成瘿瘤，即虫瘿。
由昆虫寄生所形成的瘿瘤，据认为是由于寄生昆虫所产生的物质和侵入引起的伤害促进了细胞的分裂，导致增生和分化异常的结果。
由于寄生昆虫的种类不同，在寄主上产生的虫瘿形状也不同，所以可借此鉴别寄生昆虫的种类，这种鉴别一般称为虫瘿学（cecidology）。
瘿瘤蚜为害樱花叶子我们知道根结线虫是最重要的一类植物寄生线虫，它们最显著的特点就是可以诱导植物根部产生大量的虫瘿。
根结线虫属于土壤栖居微生物，需要寄生在植物根部完成其生活史，这期间存在着线虫与寄主植物的复杂互作。
根瘤菌对植物根系形成的调控研究
根瘤菌对植物根系形成的调控研究植物根系是植物生长发育的重要部分，它扎根于土壤，为植物提供水分和养分的吸收，同时也对植物的稳定性和耐逆性起着重要作用。
而根系发育的调控则是一个复杂的过程，受到外源胁迫和内源信号的影响。
近年来，研究发现，根瘤菌在植物根系形成中起着重要的调控作用。
根瘤菌是一类与豆科植物共生的细菌，它通常通过侵入植物根系内部，与植物形成共生结构——根瘤。
这种共生关系使得植物能够吸收大量的氮，从而提高其生长和发育的能力。
根瘤菌通过根瘤形成过程中的信号交流，与植物根系相互作用，共同调控根系的形成。
研究表明，根瘤菌与植物根系形成的调控主要通过两种方式实现：一种是分泌信号分子，另一种是改变植物根系发育的基因表达。
根瘤菌通过分泌Nod因子（Nod factor），与植物根系中的受体结合，启动一系列的下游信号通路，最终促进根瘤的形成。
Nod因子诱导了植物根毛的卷曲和感染，从而创建了与根瘤菌共生的结构。
此外，根瘤菌还通过改变植物根系中的基因表达，参与调控根系的形成。
研究发现，根瘤菌感染植物根系后，会激活一系列的基因表达，并产生多种信号分子，调控植物根系发育相关基因的表达。
比如，根瘤菌感染后会激活根瘤诱导基因（ENOD）家族的表达，这些基因编码的蛋白质参与了植物根瘤形成的过程。
此外，研究还发现，根瘤菌感染后，部分植物基因表达发生改变，这些基因参与植物根系的生长和发育调控。
根瘤菌对植物根系形成的调控还涉及到植物的生理过程。
研究发现，根瘤菌能够通过改变植物根系的植物激素水平，调节根系的形成。
比如，根瘤菌感染后，会促进植物茎秆中的激素赤霉素的合成，从而促进根系的生长和伸展。
此外，根瘤菌还能够调控植物根系中的氮代谢过程，提高植物对氮的吸收和利用效率。
总结起来，根瘤菌对植物根系形成起着重要的调控作用。
其通过分泌信号分子、改变植物根系基因表达和调节植物激素水平等多种方式，与植物根系相互作用，并最终促进根系的形成。
深入研究根瘤菌对植物根系形成的调控机制，有助于我们更好地理解植物与根际微生物的共生关系，为植物根系生长发育的调控提供理论基础，进而为农业生产和环境保护提供科学依据。
根瘤菌分类系统
根瘤菌的最新分类系统至De Ley(1978)首次采用系统发育关系为基础研究根瘤菌的分类以来，随着数值分类方法、16S rDNA序列分析、DNA/DNA或DNA杂交、RAPD和脂肪酸分析等分子生物学技术在根瘤菌分类中的推广，特别是多相分类技术的应用，使根瘤菌的分类得到了迅猛发展，新属种不断推出。
新的分类系统己不再单纯以宿主植物作研究，而是以生物学和分子生物学性状为基础，采用数值分类方法并考虑到其进化过程中的亲缘关系。
在新的根瘤菌分类系统中，现有的根瘤菌包括64个种，分布在13个属(Weir, 2008)。
这里所谓的根瘤菌仅仅指可以在豆科植物上结瘤固氮的细菌。
其中，大部分根瘤菌(57个种)属于变形菌门(Proteobacteria)-α纲根瘤菌科，分布于根瘤菌属(Rhizobium)，中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)，中华根瘤菌属(Sinorhizobium)或慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)。
但是近来的研究表明，在变形菌门(Proteobacteria)-α纲以外发现许多其他的根瘤菌，如变形菌门(Proteobacteria)-β纲(7个种)中的伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、贪铜菌属(Cupriavidus)和草螺菌属(Herbaspirillum)。
在某些情况下，这些新种很有可能由于共生基因的水平转移而造成的。
该分类系统下。
1. Rhizobium 根瘤菌属R. cellulosilyticum R. daejeonenseR. etli(菜豆根瘤菌) R. galegae(山羊豆根瘤菌)R. gallicum(高卢根瘤菌) R. giardinii(贾氏根瘤菌)R. hainanense(海南根瘤菌) R. huautlense(胡特兰根瘤菌)R. indigoferae(木兰根瘤菌) R. leguminosarum(豌豆根瘤菌) R. loessense(黄土根瘤菌) R. lupiniiR. lusitanum R. mongolense(内蒙古根瘤菌) R. sullae R. tropici(热带根瘤菌)R. yanglingense(杨凌根瘤菌)2. Mesorhizobium中慢生根瘤菌属M. albiziae M. amorphae(紫穗槐中慢生根瘤菌) M. chacoense(查克中慢生根瘤菌) M. ciceri(鹰嘴豆中慢生根瘤菌)M. huakuii(华癸中慢生根瘤菌) M. loti(百脉根中慢生根瘤菌)M. mediterraneum(地中海中慢生根瘤菌) M. plurifarium(广布中慢生根瘤菌) M. septentrionale(北方中慢生根瘤菌) M. temperatum(温带中慢生根瘤菌) M. thiogangeticum M. tianshanense(天山中慢生根瘤菌)3. Sinorhizobium中华根瘤菌属S. adhaerens S. abriS. americanum S. arboris(木本中华根瘤菌)S. fredii(费氏中华根瘤菌) S. indiaenseS. kostiense(柯斯梯中华根瘤菌) S. kummerowiae(鸡野草中华根瘤菌) S. medicae(草木樨中华根瘤菌) S. meliloti(苜蓿中华根瘤菌)S. mexicanus S. morelense(莫雷兰中华根瘤菌) S. saheli(萨赫勒中华根瘤菌) S. terangae(多寄主中华根瘤菌) S. xinjiangense(新疆中华根瘤菌)4. Bradyrhizobium慢生根瘤菌属B. betae B. canariense(坎尔坎慢生根瘤菌)B. denitrificans B. elkanii(埃氏慢生根瘤菌)B. japonicum(大豆慢生根瘤菌) B.liaoningense(辽宁慢生根瘤菌)B. yuanmingense(圆明慢生根瘤菌)5. Azorhizobium固氮根瘤菌属A. caulinodans(田菁固氮根瘤菌) A. doebereinerae6. Methylobacterium甲基杆菌属M. nodulans(结瘤甲基杆菌)7. Devosia德沃斯氏菌属D. neptuniae8. Ochrobactrum 苍白杆菌属O. cytisi O. lupini9. Phyllobacterium叶杆菌属P. trifolii10. Allorhizobium另类根瘤菌属A. undicola11. Burkholderia伯克霍尔德菌属B. caribensis B. dolosa B. mimosarum B. phymatum B. tuberum12. Cupriavidus贪铜菌属C. taiwanensis(台湾贪铜菌)。
根瘤菌分类简述
根瘤菌分类简述根瘤菌是一类与农业生产关系密切的细菌,与豆科植物共生具有很高的固氮效率.根瘤菌分类作为生物固氮和细菌分类两个领域的结合点,具有十分重要的意义.随着根瘤菌资源的不断发现和科学技术的不断发展,根瘤菌分类从以互接种族为依据的传统分类逐步过渡到了以系统发育关系为依据的现代系统分类,特别是近十几年来,生物技术应用于根瘤菌系统发育及其分类的研究进一步促进了根瘤菌资源的开发利用,使得根瘤菌的分类及其系统发育研究有了突破性进展.根瘤菌(root nodule bacteria)是一类广泛分布于土壤中的革兰氏阴性细菌，与豆科植物共生，通过侵染豆科植物根部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。
根瘤菌与豆科植物的共生是生物固氮体系中作用最强的体系，所固定的氮约占生物固氮总量的65%。
在农业生产和固氮生态体系中起着极其重要的作用。
已知全世界豆科植物近两万种。
据统计蝶形花亚科的植物98%以上能形成根瘤固氮，含翔草亚科约90%，云实亚科约28%。
根瘤菌分类体系是根瘤菌理论和应用研究的基础，它对于人们研究根瘤菌基本的生态过程，认识根瘤菌与生态系统之间的关系，根瘤菌与其他有关物种的亲缘关系及其自身的演化、系统发育过程，保证根瘤菌资源和生态系统的合理开发与持续利用等具有十分重要的意义。
随着新的根瘤菌资源的不断发现和科学技术的发展，根瘤菌分类从以互接种族为依据的传统分类逐步过渡到了以系统发育关系为依据的现代系统分类。
特别是近十几年来，现代分子生物学技术的迅速发展和广泛应用，使得根瘤菌的分类及其系统发育研究有了突破性进展。
根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。
根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围，有些菌在膜套内能继续繁殖，大量增加根瘤内的根瘤菌数，以后停止增殖，成为成熟的类菌体；宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白，分布在膜套内外，作为氧的载体，调节膜套内外的氧量。
豆科植物与根瘤菌是什么关系
豆科植物和根瘤菌之间存在一种特殊的共生关系。
根瘤菌是一类可以与豆科植物建立共生关系的土壤细菌，主要属于Rhizobia属和Bradyrhizobium属。
这种共生关系的形成是通过根瘤菌和豆科植物根系之间的相互作用来实现的。
当豆科植物的根系与适宜的根瘤菌接触后，根瘤菌会通过根毛进入植物的根内，并在根皮质细胞内形成根瘤。
根瘤是由根瘤菌引起的结构，具有肿大的特点。
在根瘤中，根瘤菌与豆科植物建立起一种特殊的共生关系。
根瘤菌会固氮作用，将空气中的氮转化为植物可利用的氨态氮，为植物提供了足够的氮源满足其发育需要。
同时，根瘤菌也会从植物中获得所需的碳源，满足自身的生长和繁殖。
这种共生关系对豆科植物的生长发育和生态适应具有重要意义。
由于固氮作用的存在，豆科植物不需要依赖于土壤中的氮肥，可以生长在氮贫瘠的土地上。
因此，豆科植物具有较强的适应性和竞争力，在农业和生态系统中具有重要的地位。
此外，豆科植物与不同种类的根瘤菌建立不同的共生关系，这种选择性使得豆科植物能够与各种环境条件下的根瘤菌合作，在不同土壤区域内都能正常生长和发育。
这也是豆科植物能够广泛分布于全球各地的重要原因之一。
根瘤菌
根瘤菌目录•根瘤菌的简介•豌豆根瘤菌•根瘤的形成•结语一、根瘤菌的简介（一）基本特性根瘤菌是一类广泛分布于土壤中的革兰氏阴性细菌。
能够刺激植物根部形成根瘤，呈杆状，大小一般在0.5-0.9umx1.2-6.0um，在不利条件下通B 多形态，一般含有据聚B羟基丁酸盐颗粒，以一根极毛或亚极毛或2-6根周毛运动，少数菌株有纤毛，好氧，无芽孢，根瘤中细菌以多形态（类菌体）出现。
一、根瘤菌的简介（二）培养条件最适温度20-30摄氏度，最适PH6.0-7.0，菌落呈圆形，凸起，半透明和有粘液。
在酵母膏-甘露醇-无机盐琼脂上3-7天后直径可达2-4mm，化能有机异养型，利用各种碳水化合物和有机酸为碳源，不能利用纤维素和淀粉，铵盐、硝酸盐和多数氨基酸作为氮源，有的菌株能以含无维生素的酪素无机盐培养基上生长，利用蛋白胨能力很差，不水解酪素和琼脂。
有的菌株还需要生物素或者其他水溶性维生素。
一、根瘤菌的简介（一）基本信息•拉丁名：Rhizobiumleguminosarum•分类地位：菌物界> 变形菌门> α变形菌纲> 根瘤菌目> 慢生根瘤菌科> 豌豆根瘤菌属•保护级别：未列入•濒危等级：无危•野生驯化：家养/栽培•水生陆生：陆生（二）识别特征化能异养菌;革兰氏染色阴性;生长速度较快,菌落为圆形,半透明,粘稠;利用碳源较为广泛,能利用硝态氮、氨态氮和有机氮为氮源生长;在甘露醇或其它碳水化合物培养基上生长产酸,产生大量胞外多糖粘液。
三、根瘤的形成•根瘤菌释放出能分解根部纤维素的酶以及一种能把根部细胞壁中的纤维粘在一起的物质，然后根瘤菌从独立生活的杆状细胞变成有鞭毛的球状细胞，即游动细胞。
这些细胞能产生使根毛卷曲的生长激素，游动细胞侵入根毛，形成像菌丝一样的网状物，杀死一些根细胞，并在其他细胞中繁殖，随后，游动细胞长成较大的、形状不规则的细胞，即类菌体。
类菌体紧紧黏在根细胞上，聚集起来就形成了根瘤。
优良根瘤菌菌株筛选与鉴定技术研究
优良根瘤菌菌株筛选与鉴定技术研究优良根瘤菌菌株的筛选与鉴定技术研究根瘤菌是一类生活在植物根部与其共生的微生物，它们与植物形成共生关系，能够固氮和供给植物必需的氮营养，提高植物的生长和产量。
因此，筛选和鉴定优良的根瘤菌菌株对于农业生产和生态环境具有重要意义。
本文将重点探讨根瘤菌菌株筛选与鉴定的相关技术。
1. 根瘤菌菌株筛选技术根瘤菌的筛选是通过鉴定植物根瘤中的菌株来进行的，主要包括以下几个步骤：1.1 植物根瘤的采集与分离首先，我们需要在农田或实验室中收集不同植物根瘤样品，包括豆科植物（如大豆、绿豆）和非豆科植物（如黄连木、山东花椒）。
然后，将根瘤样品进行分离，可以通过灭菌的方法将根瘤剪切并悬浮于适宜的培养基中，培养基中包含碳源、氮源、矿质元素等。
1.2 菌株的纯化与培养将分离得到的根瘤菌菌株进行纯化，可以通过菌落转接法、层析法等方法纯化单株。
然后，在合适的培养条件下进行扩培，常用的培养基包括YMA培养基和BMM培养基等。
培养的条件需要控制温度、pH值等因素，以保证菌株的生长。
1.3 菌株的特性筛选在菌株的培养基上观察和筛选菌株的生理和形态特性。
例如，根瘤菌菌株的菌落形状、色素产生、胞外多糖分泌等特性可以通过目测进行初步筛选。
此外，一些生理指标如产生IAA（吲哚-3-乙酸）、溶磷、溶钾等也可以作为筛选指标。
1.4 微生物学特性的鉴定对于分离得到的根瘤菌菌株，可以通过一系列的微生物学鉴定方法进行准确定性。
包括菌落形态观察、生理生化测试、结构鉴定、酶谱分析、抗生素抗性分析等。
这些方法可以帮助我们了解根瘤菌的基本特性，并与已有的参考菌株进行比较。
2. 根瘤菌菌株鉴定技术鉴定根瘤菌的最终目的是确定其分类学和系统学地位置。
鉴定可以根据菌株的形态特征、生理生化特性、分子生物学特性等方面进行。
2.1 形态特征的鉴定根瘤菌菌株的形态特征是鉴定的重要依据之一。
通过观察菌株的菌落形态、菌丝形态、孢子形态等可以对菌株进行初步的鉴定分类。
根瘤菌的概念及分类
根瘤菌的概念及分类根瘤菌是一类与农业生产关系密切的细菌,与豆科植物共生具有很高的固氮效率.根瘤菌分类作为生物固氮和细菌分类两个领域的结合点,具有十分重要的意义.随着根瘤菌资源的不断发现和科学技术的不断发展,根瘤菌分类从以互接种族为依据的传统分类逐步过渡到了以系统发育关系为依据的现代系统分类,特别是近十几年来,生物技术应用于根瘤菌系统发育及其分类的研究进一步促进了根瘤菌资源的开发利用,使得根瘤菌的分类及其系统发育研究有了突破性进展.根瘤菌(root nodule bacteria)是一类广泛分布于土壤中的革兰氏阴性细菌，与豆科植物共生，通过侵染豆科植物根部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。
根瘤菌与豆科植物的共生是生物固氮体系中作用最强的体系，所固定的氮约占生物固氮总量的65%。
在农业生产和固氮生态体系中起着极其重要的作用。
已知全世界豆科植物近两万种。
据统计蝶形花亚科的植物98%以上能形成根瘤固氮，含翔草亚科约90%，云实亚科约28%。
根瘤菌分类体系是根瘤菌理论和应用研究的基础，它对于人们研究根瘤菌基本的生态过程，认识根瘤菌与生态系统之间的关系，根瘤菌与其他有关物种的亲缘关系及其自身的演化、系统发育过程，保证根瘤菌资源和生态系统的合理开发与持续利用等具有十分重要的意义。
随着新的根瘤菌资源的不断发现和科学技术的发展，根瘤菌分类从以互接种族为依据的传统分类逐步过渡到了以系统发育关系为依据的现代系统分类。
特别是近十几年来，现代分子生物学技术的迅速发展和广泛应用，使得根瘤菌的分类及其系统发育研究有了突破性进展。
根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。
根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围，有些菌在膜套内能继续繁殖，大量增加根瘤内的根瘤菌数，以后停止增殖，成为成熟的类菌体；宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白，分布在膜套内外，作为氧的载体，调节膜套内外的氧量。
根瘤菌—豆科植物共生固氮在农业及生态环境中的作用
根瘤菌—豆科植物共生固氮在农业及生态环境中的作用随着我国人口的增加和城市化进程的加快，我国的环境问题日显突出：水资源紧缺，水土流失严重，荒漠化土地面积扩大，草地沙化、碱化、退化面积增加，物多样性遭到严重破坏。
有调查显示，全国荒漠化土地面积已达到 174万 km2，已有的“三化”草地面积达1.33亿hm2，占总草地面积的三分之一。
我国化肥每年使用量远远超过发达国家所规定60kg.km-2的标准上限，而平均利用率仅为40%左右，大部分化肥渗透进入水体和土壤、大气环境中。
因此，寻求一种绿色、安全、环境友好的解决方法已经迫在眉睫。
根瘤菌是一种能与豆类作物根部共生形成根瘤并可以固氮的细菌，一般指根瘤菌属和慢生根瘤菌属。
根瘤菌属和慢生根瘤菌属两属细菌都能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤，并在根瘤内成为分枝的多态细胞，称为类菌体。
类菌体在根瘤内不生长繁殖，却能与豆科植物共生固氮，即固氮微生物根瘤菌和豆科植物生活在一起，从豆科植物获得养分，与其共同完成固氮作用。
这种固氮作用是天然的氮肥制造工厂，不仅为植物提供氮素养料，同时还可以节约生产化肥所需的物质资料和生产过程所消耗的能量资源，减少废弃物和环境有害物质的排放，有助于农业和生态环境的可持续发展。
主要表现在以下几个方面：一、根瘤菌在农业可持续发展中的作用豆科植物—根瘤菌有较强的耐胁迫性，即使在不良环境条件下仍能与侵染的豆科植物形成稳定的共生体系，且在一个生长季节内所固定的氮素总量可达到45—335kg*hm-2这些氮素不仅能提高植物组织的含氮总量，所形成的共生体系更能源源不断地为土壤提供氮素，解决氮匮乏问题，显著提高土壤营养。
豆科植物—根瘤菌共生体系独特的固氮作用使得生态系统氮素循环得以平衡，同时，土壤中氮素含量也通过这种天然的方式得到补充。
长期种植紫花苜蓿和林生山黧豆的草地耕层土壤全氮和有机质含量提高幅度较大，主要原因在于紫花苜蓿和林生山黧豆均是豆科植物，在生长过程中，其根部形成的根瘤能够固定土壤空气中的氮素，固定的氮素除了满足作为种子田的牧草生长外，还能增加土壤中的氮素含量。