Азоспирилловые характеристики, середовище проживання, обмін речовин



Azospirillum являє собою рід вільно живих грамнегативних бактерій, здатних фіксувати азот. Він відомий протягом багатьох років як промотор росту рослин, оскільки він є корисним організмом для сільськогосподарських культур.

Тому вони належать до групи ризобактерій, які сприяють росту рослин і були виділені з ризосфери трав і злаків. З точки зору сільського господарства, Azospirillum це жанр, дуже вивчений за своїми властивостями.

Ця бактерія здатна використовувати поживні речовини, виведені рослинами, і відповідає за фіксацію атмосферного азоту. Завдяки всім цим сприятливим характеристикам, він включений у формулювання біодобрив, які будуть застосовуватися в альтернативних системах сільського господарства.

Індекс

  • 1 Таксономія
  • 2 Загальна характеристика та морфологія
  • 3 Хабітат
  • 4 Метаболізм
  • 5 Взаємодія з рослиною
  • 6 Використання
  • 7 Посилання

Таксономія

У 1925 році був виділений перший вид цього роду і його назвали Spirillum lipoferum. Це не було до 1978 року, коли жанр був постулюється Azospirillum.

В даний час визнано дванадцять видів, що належать до цього роду бактерій: A. lipoferum і A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae і A. rugosum.

Ці пологи належать до порядку родоспіралей і до підкласу альфапротеобактерій. Ця група характеризується мізерними концентраціями поживних речовин і встановленням симбіотичних зв'язків з рослинами, патогенними мікроорганізмами рослин і навіть з людьми.

Загальна характеристика і морфологія

Рід легко ідентифікується за формою вібріонів або товстих стрижнів, плеоморфізмом і спіральною рухливістю. Вони можуть бути прямими або злегка вигнутими, їх діаметр становить приблизно 1 мкм і від 2,1 до 3,8 в довжину. Як правило, кінчики гострі.

Бактерії роду Azospirillum Вони демонструють явну моторику, що представляє собою малюнок полярних і бічних джгутиків. Перша група джгутиків використовується в основному для плавання, а друга - до витіснення на твердих поверхнях. Деякі види представлені тільки полярним джгутиком.

Ця моторика дозволяє бактеріям переходити в райони, де умови підходять для їх зростання. Крім того, вони представляють хімічне залучення до органічних кислот, ароматичних сполук, цукрів і амінокислот. Вони також здатні переходити до регіонів з оптимальними скороченнями кисню.

Коли стикаються з несприятливими умовами - наприклад, висиханням або нестачею поживних речовин - бактерії можуть приймати форми кіст і розвивати зовнішню оболонку, що складається з полісахаридів.

Геноми цих бактерій великі і мають багаторазові реплікони, що свідчить про пластичність тіла. Нарешті, вони характеризуються наявністю зерен полі-b-гідроксибутирату.

Хабітат

Azospirillum зустрічається в ризосфері, деякі штами переважно населяють поверхню коренів, хоча є деякі види, здатні заражати інші ділянки рослини.

Він був виділений з різних видів рослин у всьому світі, від середовищ з тропічним кліматом, до регіонів з помірними температурами.

Вони були виділені з зернових культур, таких як кукурудза, пшениця, рис, сорго, овес, з пасовищ Кидоновий дактилон і Poa pratensis. Вони також були повідомлені в агаві і в різних кактусах.

Не знайдені однорідно в корені, деякі штами демонструють специфічні механізми для інфікування і колонізації внутрішньої частини кореня, а інші спеціалізуються на колонізації слизової частини або пошкоджених клітин кореня..

Метаболізм

Azospirillum Вона являє собою дуже різноманітний і різнобічний обмін вуглецю і азоту, який дозволяє цьому організму адаптуватися і конкурувати з іншими видами ризосфери. Вони можуть розмножуватися в анаеробних і аеробних середовищах.

Бактерії є азотфіксаторами і можуть використовувати амоній, нітрити, нітрати, амінокислоти і молекулярний азот як джерело цього елемента.

Конверсія атмосферного азоту в амоній опосередковується ферментним комплексом, що складається з динитрогеназного білка, який містить молібден і залізо в якості кофактора, і інша білкова частина, яка називається динитрогеназа-редуктаза, яка переносить електрони від донора до білка.

Аналогічно, ферменти глутамінсинтетази і глутаматсинтетази беруть участь у засвоєнні амонію.

Взаємодія з рослиною

Зв'язок між бактеріями та рослиною може відбуватися успішно, тільки якщо бактерії здатні виживати в ґрунті і знаходити значну популяцію коренів.

У ризосфері градієнт зниження поживності від кореня до його оточення породжується рослинним ексудатом.

За допомогою механізмів хемотаксису і моторики, згаданих вище, бактерія здатна рухатися до рослини і використовувати ексудати як джерело вуглецю.

Конкретні механізми, які використовують бактерії для взаємодії з рослиною, досі не описані досконало. Однак відомі деякі гени в бактеріях, які беруть участь у цьому процесі, в тому числі волосся, кімната, salB, mot 1, 2 і 3, laf 1, і т.д..

Використання

Ризьобактерії, що сприяють росту рослин, скорочено PGPR за допомогою акроніму англійською мовою, містять бактеріальну групу, яка сприяє росту рослин.

Повідомлялося, що асоціація бактерій з рослинами є корисною для росту рослин. Це явище відбувається завдяки різним механізмам, які виробляють фіксацію азоту і виробництво рослинних гормонів, таких як ауксини, гібберлініни, цитокініни і абсцизові кислоти, які сприяють розвитку рослин.

Кількісно, ​​найбільш важливим гормоном є ауксин - індолуксусная кислота (IAA), отримана з амінокислоти триптофан - і синтезується принаймні двома метаболічними шляхами всередині бактерії. Однак немає прямих доказів участі ауксину в рості рослини.

Гіберлініни, крім участі в рості, стимулюють поділ клітин і проростання насіння.

Характеристики рослин, інокульованих цією бактерією, включають збільшення довжини і кількості коренів, розташованих з боків, збільшення кількості кореневих волосків і збільшення сухої маси кореня. Вони також збільшують процеси клітинного дихання.

Список літератури

  1. Caballero-Mellado, J. (2002). Стать Azospirillum. Мексика, D F. UNAM.
  2. Cecagno, R., Fritsch, T.E., & Schrank, I.S. (2015). Бактерії, що сприяють росту рослин Azospirillum amazonense: Геномна універсальність і шлях фітогормону. BioMed Research International, 2015, 898592.
  3. Гомес, М. М., Меркадо, Е. С., і Пінеда, Е. Г. (2015). Azospirillum ризобактерії з потенціалом використання в сільському господарстві. Біологічний журнал DES сільськогосподарських біологічних наук Мічоаканський університет Сан-Ніколас де Ідальго, 16(1), 11-18.
  4. Kannaiyan, S. (ред.). (2002). Біотехнологія біодобрив. Alpha Science Int'l Ltd.
  5. Steenhoudt, O. & Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, вільноживуча азотфіксуюча бактерія, тісно пов'язана з травами: генетичні, біохімічні та екологічні аспекти. Огляди мікробіології FEMS, 24(4), 487-506.
  6. Tortora, G.J., Funke, B.R., & Case, C.L. (2007). Введення в мікробіологію. Ed. Panamericana Medical.