根粒
根粒形成に関わる遺伝子の多くは菌根(アーバスキュラー菌根)に関わる遺伝子と共通することが知られており、根粒形成は進化的に先行するアーバスキュラー菌根形成の機構を利用して生じたと考えられている。
このほかにも Arctostaphylos(ツツジ科)、Zygophyllum(ハマビシ科)、コーヒーノキ(アカネ科)、イヌマキ、ナギ(マキ科)、コウヤマキ(コウヤマキ科)などからも根粒に類似した構造が報告されているが、窒素固定細菌の共生や窒素固定能が確実に示された例はない。
シアノバクテリア(藍藻)は光合成能をもつが、同時に窒素固定能をもつものも多く、このようなシアノバクテリアが陸上植物と共生している例がいくつか知られている。シアノバクテリアが共生している陸上植物として、ウスバゼニゴケ科(苔類)、ツノゴケ類、アカウキクサ属(薄嚢シダ類)、ソテツ類(裸子植物)、グンネラ(被子植物)などがある。この中でソテツ類はサンゴ状根(coralloid root)とよばれる特殊化した根にシアノバクテリアのネンジュモ属が共生しており(図8)、この根は根粒の1型として扱われたことがある。
サトウキビ(イネ科)やサツマイモ(ヒルガオ科)などの植物の茎や葉の細胞間隙に、窒素固定能をもつ細菌が内生菌として生育していることがある。