Bintil akar

Penampang melintang suatu bintil akar kedelai 'Essex'. Bakteri Bradyrhizobium japonicum menginfeksi akar dan bersimbiosis untuk mengikat nitrogen bebas. Tampak bagian sel dengan satu bakteroid dalam simbiosomnya. Tampak pula retikulum endoplasmik, diktiosom, dan dinding sel.

Bintil akar merupakan tonjolan kecil di akar (kebanyakan adalah anggota Fabaceae) yang terbentuk akibat infeksi bakteri pengikat nitrogen yang bersimbiosis secara mutualistik dengan tumbuhan. Kerja sama ini memungkinkan tersedianya nitrogen bagi tumbuhan simbion, khususnya pada keadaan kurangnya ketersediaan nitrogen larut di tanah. Bintil akar biasa ditemukan berkelompok.

Bakteri bintil akar (atau rizobia) digunakan untuk menyebut kelompok bakteri yang menyebabkan pembentukan bintil akar. Kebanyakan mencakup anggota famili Rhizobiaceae (filum Proteobacteria) dan menginfeksi Fabaceae (suku polong-polongan). Selain itu, terdapat pula beberapa simbiosis akar-bakteri serupa yang melibatkan bakteri genus Frankia (filum Actinobacteria) yang bersimbiosis membentuk bintil akar pada tumbuhan selain polong-polongan. Simbiosis semacam ini diketahui berkembang secara evolutif pada Fabaceae dan juga beberapa anggota klad Rosidae lainnya.

Struktur dan pembentukan bintil akar legum

Secara umum, tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk nitrat (NO₃^-), nitrit (NO₂^-), dan amonia (atau ion amonium, NH⁴⁺) dari cairan tanah. Bakteri bintil akar membantu tumbuhan untuk mengikat nitrogen bebas (N₂, diazo) di udara lalu mereduksi menjadi amonia, untuk kemudian diasimilasi menjadi asam amino (penyusun protein), nukleotida (penyusun DNA dan RNA), dan senyawa-senyawa lain seperti vitamin, flavon, dan fitohormon. Proses ini terjadi di dalam sel-sel bintil akar, tepatnya di simbiosom, suatu ruang khusus dalam sel yang terbebas dari oksigen karena oksigen diikat oleh senyawa mirip myoglobin pada hewan yang disebut leghemoglobin (disebut demikian karena warnanya juga kemerahan). Energi untuk reduksi disediakan oleh malat, sebagai produk langsung pemecahan sukrosa.

Bintil tak terbatas (indeterminate) tumbuh pada akar alfalfa Medicago italica.

Berdasarkan proses perkembangannya, dikenal dua kelompok bintil akar: bintil terbatas (determinate) dan tak terbatas (indeterminate). Bintil berkembang terbatas biasa dijumpai pada tumbuhan polong dari daerah tropika dan subtropika, seperti kedelai, buncis, dan berbagai kara.