Knöllchenbakterien
Knöllchenbakterien (Rhizobien) sind Bakterien, die frei im Boden vorkommen können. Ihre besondere Bedeutung liegt darin, dass sie das Enzym Nitrogenase besitzen, welches sie dazu befähigt den Luftstickstoff zu binden. Dieser wird in Ammoniak umgewandelt und somit für Pflanzen, insbesondere Leguminosen, nutzbar gemacht. Um diesen Prozess anwenden zu können, müssen die Bakterien und die Pflanzen bzw. deren Wurzeln miteinander in Verbindung treten. Sie bilden eine Symbiose. Die Wurzel der Pflanzen besitzen auf ihrer Oberfläche spezifische Erkennungssequenzen, sogenannte Lektine, welche für die Bindung der Bakterien an die Wurzelhaare notwendig sind. Nach dem Eindringen der Bakterien ins Wurzelhaar bilden sie durch Vermehrungstätigkeit einen Infektionsschlauch aus, welcher mit zunehmender Anzahl der Rhizobien in die Rindenschicht hineinwächst. Dort angelangt, regen sie die Zellteilungsaktivität einzelner Wurzelrindenzellen an, ein meristematisches Gewebe entsteht.
Einige Beispiele für Pflanzen, die mit den Knöllchenbakterien in Symbiose leben, sind etliche Schmetterlingsblütler wie zum Beispiel Bohnen, Erbsen, Lupinen und Klee. Aufgrund ihrer stickstoffbindenden Eigenschaft werden derartige Pflanzen auch als Gründüngung zur Bodenverbesserung angesät.