Bakterie brodawkowe to mikroorganizmy należące do rodzaju Rhizobium (dosłownie z greckiego - "żyjące na korzeniach"). Są wprowadzane do systemu korzeniowego rośliny i tam żyją. Jednocześnie nie są pasożytami, ponieważ korzyści odnoszą nie tylko bakterie, ale także sam przedstawiciel flory. To wzajemnie korzystne istnienie organizmów nazywamy symbiozą. W tym przypadku rośliny dodatkowo otrzymują azot atmosferyczny, który jest „łapany” przez mikroorganizmy, a same bakterie – węglowodany i minerały. Istnieje opinia, że te prokariota osadzają się w korzeniach tylko przedstawicieli rodziny motylkowatych, ale tak nie jest. Istnieją inne rośliny, których korzenie służą jako siedlisko dla prokariontów brodawkowych - na przykład olsza, trzcina leśna itp.
Organizmy z rodzaju Rhizobium charakteryzują się polimorfizmem, tzn. formy bakterii są bardzo zróżnicowane. Danedrobnoustroje mogą być ruchome i nieruchome, mieć kształt kokusa lub pręcika, nitkowate, owalne. Najczęściej młode prokariota mają kształt pręcika, który zmienia się wraz ze wzrostem i wiekiem na skutek gromadzenia się składników odżywczych i unieruchomienia. W swoim cyklu życiowym mikroorganizm przechodzi przez kilka etapów, które można ocenić po jego wyglądzie. Początkowo jest to forma kija, potem tzw. „kij opasany” (posiada paski z wtrąceniami tłuszczowymi) i wreszcie bacteriod – duża nieruchoma komórka o nieregularnym kształcie.
Bakterie guzkowe są specyficzne, tzn. są w stanie osiedlić się tylko w
określonej grupy lub gatunku roślin. Ta właściwość w mikroorganizmach została ukształtowana genetycznie. Ważna jest również wydajność – zdolność do gromadzenia azotu atmosferycznego w ilości wystarczającej dla rośliny żywicielskiej. Ta właściwość nie jest trwała i może ulec zmianie ze względu na warunki siedliskowe.
Nie ma zgody co do sposobu, w jaki bakterie brodawkowe wnikają do korzenia, ale istnieje wiele hipotez dotyczących mechanizmu ich penetracji. Tak więc niektórzy naukowcy uważają, że prokariota wnikają do korzenia poprzez uszkodzenie jego tkanek, podczas gdy inni mówią o penetracji przez włośniki. Istnieje również hipoteza auksyn - założenie komórek satelitarnych, które pomagają bakteriom w inwazji na komórki korzeni.
Ta sama implementacja występuje w dwóch fazach: najpierw - infekcja włośników, a następnie -brodawki. Czas trwania faz jest różny i zależy od konkretnego typu instalacji.
Znaczenie bakterii, które są w stanie wiązać azot, jest ogromne dla rolnictwa, ponieważ to właśnie te organizmy mogą zwiększać plony. Z tych mikroorganizmów przygotowywany jest nawóz bakteryjny, który służy do zaprawiania nasion roślin strączkowych, co przyczynia się do szybszej infekcji korzeni. Różne gatunki z rodziny ćmy, sadzone nawet na ubogich glebach, nie wymagają dodatkowego stosowania nawozów azotowych. Tak więc 1 hektar roślin strączkowych „pracujących” z bakteriami brodawkowymi zamienia w ciągu roku 100-400 kg azotu w stan związany.
Tak więc bakterie brodawkowe są organizmami symbiotycznymi, które są bardzo ważne nie tylko w życiu roślin, ale także w cyklu azotowym w przyrodzie.
