Las relaciones entre la bacteria Rhizobium y las leguminosas son relaciones mutualistas en las que las leguminosas brindan refugio a las bacterias en nódulos de raíz especiales, y las bacterias ayudan a formar importantes compuestos de nitrógeno. Las bacterias y las plantas funcionan. juntos para activar genes especiales y crear proteínas necesarias y otros compuestos.
Los guisantes, frijoles, trébol y alfalfa son todas leguminosas con la capacidad de formar relaciones con la bacteria Rhizobium. Esta relación es muy útil para la agricultura, ya que las leguminosas se pueden cultivar sin la necesidad de fertilizantes nitrogenados. Este proceso a menudo deja suficiente nitrógeno en el suelo para que otros tipos de plantas puedan beneficiarse más adelante, lo que elimina la necesidad de fertilizantes, incluso cuando se rotan cultivos no leguminosos en los mismos espacios.
Las bacterias fijan el nitrógeno atmosférico en formas utilizables, pero solo pueden hacerlo en asociación con las leguminosas. Los rizobios son el único tipo de bacteria que forma esta relación. A medida que crecen las leguminosas, sus raíces liberan compuestos que señalan su presencia a las bacterias en el suelo.
Las bacterias, a su vez, liberan compuestos que estimulan las raíces para formar pelos inusuales de raíz con tubos para que entren las bacterias. Estos tubos son conocidos como hilos de infección. Solo cuando las bacterias se establecen en las raíces se forman los nódulos.