Mekanisme terbentuknya bintil akar pada tanaman legume
Pembentukan bintil akar dimulai dengan sekresi produk metabolism tanaman
ke daerah perakaran yang menstimulasi pertumbuhan bakteri. Terjadi
interaksi antara akar tanaman dengan bakteri Rhizobia. Akar tanaman
mengeluarkan sinyal yang akan mengaktifkan ekspresi gen dari bakteri
yang berperan pada nodulasi. Bakteri Rhizobia akan mensintesis sinyal
berupa asam amino termodifikasi (homoserin lakton) yang membawa
subtituen rantai asil yang bervariasi yang disebut asil homoserin lakton
(AHL), yang menginduksi pembentukan meristem nodul dan memungkinkan
bakteri untuk masuk ke dalam meristem tersebut melalui proses infeksi.
Interaksi secara simbiosis terjadi karena adanya pertukaran sinyal
antara tumbuhan dan bakteri (Rhizobia). Tanaman mensekresikan
senyawa‐senyawa flavonoid yang gugus fenolnya bersama dengan NodD
(protein penggerak) dari bakteri menginduksi ekspresi dari gen
pembentukan nodul dari Rhizobia (nod, nol, noe). Sebagai hasilnya,
Rhizobia memproduksi Nod factors. Induksi Nod factors direspon oleh
tanaman (yang salah satunya) dengan pembentukan nodul.
Proses selanjutnya terjadi kolonisasi bakteri Rhizobia dan lalu menempel
pada rambut akar yang dilanjutkan dengan deformasi (perubahan bentuk)
bulu akar yaitu membelok atau bercabang, sebagai respon terhadap etilen,
yang dirangsang oleh IAA. Kemudian Rhizobia terjebak di dalam lekukan
lipatan rambut akar yang kemudian mengakibatkan Rhizobia mencoba masuk
melalui dinding sel dengan menyusup dengan membentuk infeksi (luka).
Pembentukan benang infeksi untuk mentransfer sel-sel bakteri ke dalam
korteks akar. Bakteri menembus dan masuk ke dalam sel-sel korteks.
Selanjutnya terjadi pembentukan meristem nodul dan perluasan nodul
dengan pembelahan sel-sel korteks. Pembesaran sel-sel korteks yang
terinfeksi di bagian dalam nodul.
Sel kortikoid tertentu dari tanaman membelah untuk membentuk primordial
nodul dan melalui primordial ini penyusupan sel secara infeksi tumbuh.
Pertumbuhan tersebut lebih lanjut akan membentuk suatu tumor. Di dalam
daerah infeksi tersebut bakteri membelah diri sebelum akhirnya terbentuk
nodul dan bakteri tersebut terdiferensiasi menjadi bakteroid dan mulai
mengikat nitrogen.