Vlastnosti azospirillum, stanoviště, metabolismus

3495
Philip Kelley
Vlastnosti azospirillum, stanoviště, metabolismus

Azospirillum je rod volně žijících gramnegativních bakterií schopných fixovat dusík. Již mnoho let je známý jako promotor růstu rostlin, protože je prospěšným organismem pro plodiny.

Patří tedy do skupiny rhizobakterií podporujících růst rostlin a byly izolovány z rhizosféry trav a obilovin. Z pohledu zemědělství, Azospirillum Je to rod, který je široce studován pro své vlastnosti.

Frank Vincentz [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) nebo CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], z Wikimedia Commons

Tato bakterie je schopna využívat živiny vylučované rostlinami a je odpovědná za fixaci atmosférického dusíku. Díky všem těmto příznivým vlastnostem je zahrnuto do složení biofertilizátorů pro použití v alternativních zemědělských systémech..

Rejstřík článků

  • 1 Taxonomie
  • 2 Obecná charakteristika a morfologie
  • 3 Stanoviště
  • 4 Metabolismus
  • 5 Interakce s rostlinou
  • 6 použití
  • 7 Reference

Taxonomie

V roce 1925 byl izolován první druh tohoto rodu a byl nazýván Spirillum lipoferum. To nebylo až do roku 1978, kdy byl žánr postulován Azospirillum.

V současné době je uznáváno dvanáct druhů patřících do tohoto bakteriálního rodu: A. lipoferum a A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae a A. rugosum.

Tyto rody patří do řádu Rhodospirillales a do podtřídy alphaproteobacteria. Tato skupina je charakterizována věřením s nepatrnými koncentracemi živin a vytvářením symbiotických vztahů s rostlinami, rostlinnými patogenními mikroorganismy a dokonce i s lidmi..

Obecná charakteristika a morfologie

Rod lze snadno identifikovat podle vibroidního nebo tlustého tvaru tyče, pleomorfismu a pohyblivosti spirály. Mohou být rovné nebo mírně zakřivené, jejich průměr je přibližně 1 um a délka 2,1 až 3,8. Tipy jsou obecně ostré.

Bakterie rodu Azospirillum představují zjevnou pohyblivost a představují vzor polárních a laterálních bičíků. První skupina bičíků se používá především pro plavání, zatímco druhá souvisí s pohybem na pevném povrchu. Některé druhy představují pouze polární bičík.

Tato pohyblivost umožňuje bakteriím přesun do oblastí, kde jsou podmínky vhodné pro jejich růst. Kromě toho mají chemickou přitažlivost k organickým kyselinám, aromatickým sloučeninám, cukrům a aminokyselinám. Jsou také schopni se pohybovat do oblastí s optimálními kontrakcemi kyslíku..

Když čelí nepříznivým podmínkám - jako je vysychání nebo nedostatek živin - mohou mít bakterie podobu cyst a vytvořit vnější obal složený z polysacharidů..

Genomy těchto bakterií jsou velké a mají více replikonů, což je důkazem plasticity organismu. Nakonec se vyznačují přítomností zrn poly-b-hydroxybutyrátu.

Místo výskytu

Azospirillum se nachází v rhizosféře, některé kmeny převážně obývají povrch kořenů, i když existují některé druhy schopné infikovat další oblasti rostliny.

Byl izolován z různých druhů rostlin po celém světě, od prostředí s tropickým podnebím až po oblasti s mírnými teplotami..

Byly izolovány z obilovin, jako je kukuřice, pšenice, rýže, čirok, oves, z trav, jako jsou Cynodon dactylon Y Poa pratensis. Byly také hlášeny v agáve a v různých kaktusech.

Nenacházejí se v kořeni homogenně, některé kmeny vykazují specifické mechanismy pro infikování a kolonizaci vnitřku kořene a jiné se specializují na kolonizaci slizovité části nebo poškozených buněk kořene..

Metabolismus

Azospirillum má velmi různorodý a všestranný metabolismus uhlíku a dusíku, který umožňuje tomuto organismu přizpůsobit se a konkurovat ostatním druhům v rhizosféře. Mohou se množit v anaerobním a aerobním prostředí.

Bakterie fixují dusík a mohou jako zdroj tohoto prvku používat amonium, dusitany, dusičnany, aminokyseliny a molekulární dusík..

Konverzi atmosférického dusíku na amoniak zprostředkovává enzymatický komplex složený z proteinu dinitrogenázy, který jako kofaktor obsahuje molybden a železo, a další proteinové části zvané dinitrogenáza reduktáza, která přenáší elektrony z dárce na protein.

Podobně se enzymy glutamin syntetáza a glutamát syntetáza účastní asimilace amonia..

Interakce s rostlinou

Asociace mezi bakterií a rostlinou může úspěšně nastat, pouze pokud je bakterie schopna přežít v půdě a najít významnou populaci kořenů..

V rhizosféře je gradient úbytku živin z kořene do jeho okolí generován exsudáty rostliny.

Vzhledem k výše uvedeným chemotaxi a mechanismům motility je bakterie schopna cestovat do rostliny a využívat exsudáty jako zdroj uhlíku..

Specifické mechanismy, které bakterie používají k interakci s rostlinou, dosud nebyly plně popsány. Je však známo, že některé geny v bakteriích se podílejí na tomto procesu, včetně pelA, pokoj, salB, mot 1, 2 Y 3, laf 1, atd.

Aplikace

Rostliny podporující růst rostlin rhizobakterie, v angličtině zkratka PGPR pro svou zkratku, tvoří bakteriální skupinu, která podporuje růst rostlin.

Bylo popsáno, že asociace bakterií s rostlinami je prospěšná pro růst rostlin. K tomuto jevu dochází díky různým mechanismům, které produkují fixaci dusíku a produkci rostlinných hormonů, jako jsou auxiny, giberiliny, cytokininy a kyselina absisová, které přispívají k rozvoji rostliny..

Kvantitativně je nejdůležitějším hormonem auxin - kyselina indoleactová (IAA), odvozená od aminokyseliny tryptofan - a je syntetizována alespoň dvěma metabolickými cestami v bakterii. Neexistují však žádné přímé důkazy o účasti auxinu na zvyšování růstu rostlin..

Gibbereiliny kromě účasti na růstu stimulují dělení buněk a klíčení semen.

Mezi vlastnosti rostlin naočkovaných touto bakterií patří zvětšení délky a počtu bočně umístěných kořenů, zvýšení počtu kořenových chloupků a zvýšení suché hmotnosti kořene. Také zvyšují buněčné dýchací procesy.

Reference

  1. Caballero-Mellado, J. (2002). Pohlaví Azospirillum. Mexiko, D. F. UNAM.
  2. Cecagno, R., Fritsch, T. E., & Schrank, I. S. (2015). Bakterie podporující růst rostlin Azospirillum amazonense: Genomická všestrannost a cesta fytohormonu. BioMed Research International, 2015., 898592.
  3. Gómez, M. M., Mercado, E. C., & Pineda, E. G. (2015). Azospirillum rhizobakterium s potenciálním využitím v zemědělství. Biologický deník DES Agricultural Biological Sciences Michoacana University of San Nicolás de Hidalgo, 16(1), 11-18.
  4. Kannaiyan, S. (vyd.). (2002). Biotechnologie biohnojiv. Alpha Science Int'l Ltd..
  5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, volně žijící bakterie vázající dusík úzce spojená s trávami: genetické, biochemické a ekologické aspekty. Recenze mikrobiologie FEMS, 24(4), 487-506.
  6. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). Úvod do mikrobiologie. Panamerican Medical Ed..

Zatím žádné komentáře