Azospirillum-egenskaper, habitat, metabolisme

2754
David Holt
Azospirillum-egenskaper, habitat, metabolisme

Azospirillum er en slekt av frittlevende gramnegative bakterier som er i stand til å fiksere nitrogen. Det har vært kjent i mange år som en plantevekstpromotor, da det er en gunstig organisme for avlinger.

Derfor tilhører de gruppen av plantevekstfremmende rhizobakterier og har blitt isolert fra rhizosfæren av gress og korn. Fra landbruks synspunkt, Azospirillum Det er en slekt som er mye studert for sine egenskaper.

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

Denne bakterien er i stand til å bruke næringsstoffene som utskilles av plantene og er ansvarlig for fiksering av atmosfærisk nitrogen. Takket være alle disse gunstige egenskapene er det inkludert i formuleringen av biogjødsel som skal brukes i alternative landbrukssystemer..

Artikkelindeks

  • 1 Taksonomi
  • 2 Generelle egenskaper og morfologi
  • 3 Habitat
  • 4 Metabolisme
  • 5 Interaksjon med anlegget
  • 6 bruksområder
  • 7 Referanser

Taksonomi

I 1925 ble den første arten av denne slekten isolert og den ble kalt Spirillum lipoferum. Først i 1978 ble sjangeren postulert Azospirillum.

Tolv arter som tilhører denne bakterieslekten er for tiden anerkjent: A. lipoferum og A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae og A. rugosum.

Disse slektene tilhører rekkefølgen av Rhodospirillales og til underklassen av alphaproteobacteria. Denne gruppen er preget av å tro med små konsentrasjoner av næringsstoffer og ved å etablere symbiotiske forhold med planter, plantepatogene mikroorganismer og til og med med mennesker..

Generelle egenskaper og morfologi

Slekten kan lett identifiseres ved vibroid eller tykk stavform, pleomorfisme og spiralmobilitet. De kan være rette eller svakt buede, deres diameter er omtrent 1 um og 2,1 til 3,8 i lengde. Tips er generelt skarpe.

Bakterier av slekten Azospirillum de presenterer en tydelig motilitet, og presenterer et mønster av polær og lateral flagella. Den første gruppen flageller brukes primært til svømming, mens den andre er relatert til bevegelse på faste overflater. Noen arter presenterer bare polar flagellum.

Denne bevegeligheten lar bakteriene bevege seg til områder der forholdene er passende for vekst. I tillegg har de kjemisk tiltrekning mot organiske syrer, aromatiske forbindelser, sukker og aminosyrer. De er også i stand til å bevege seg inn i regioner med optimale oksygenkontraksjoner..

Når de står overfor ugunstige forhold - som uttørking eller mangel på næringsstoffer - kan bakteriene ta form av cyster og utvikle et ytre belegg bestående av polysakkarider..

Genomene til disse bakteriene er store og har flere replikoner, noe som er bevis på organismenes plastisitet. Til slutt er de preget av tilstedeværelsen av poly-b-hydroksybutyratkorn.

Habitat

Azospirillum finnes i rhizosfæren, noen stammer overveier hovedsakelig overflaten av røttene, selv om det er noen typer som er i stand til å infisere andre områder av planten.

Det har blitt isolert fra forskjellige plantearter over hele verden, fra miljøer med tropisk klima til regioner med tempererte temperaturer..

De har blitt isolert fra frokostblandinger som mais, hvete, ris, sorghum, havre, fra gress som Cynodon dactylon Y Poa pratensis. De har også blitt rapportert i agaven og i forskjellige kaktus.

De finnes ikke homogent i roten, visse stammer utviser spesifikke mekanismer for å infisere og kolonisere det indre av roten, og andre spesialiserer seg i kolonisering av den slimete delen eller ødelagte celler av roten..

Metabolisme

Azospirillum har en svært mangfoldig og allsidig karbon- og nitrogenmetabolisme, som gjør at denne organismen kan tilpasse seg og konkurrere med de andre artene i rhizosfæren. De kan spre seg i anaerobe og aerobe omgivelser.

Bakterier er nitrogenbindere og kan bruke ammonium, nitritter, nitrater, aminosyrer og molekylært nitrogen som kilde til dette elementet..

Omdannelsen av atmosfærisk nitrogen til ammoniakk formidles av et enzymatisk kompleks sammensatt av proteinet dinitrogenase, som inneholder molybden og jern som en kofaktor, og en annen proteindel kalt dinitrogenase reduktase, som overfører elektroner fra giveren til proteinet..

Tilsvarende er enzymene glutaminsyntetase og glutamatsyntetase involvert i assimileringen av ammonium..

Interaksjon med anlegget

Forbindelsen mellom bakterien og planten kan bare oppstå med hell hvis bakterien er i stand til å overleve i jorden og finne en betydelig populasjon av røtter..

I rhizosfæren genereres gradienten av reduksjon av næringsstoffer fra roten til omgivelsene av plantens ekssudater..

På grunn av kjemotaxis og motilitetsmekanismer nevnt ovenfor, er bakterien i stand til å reise til planten og bruke ekssudatene som en karbonkilde..

De spesifikke mekanismene som bakterier bruker for å samhandle med planten har ennå ikke blitt beskrevet fullstendig. Imidlertid er det kjent at visse gener i bakteriene er involvert i denne prosessen, inkludert pelA, rom, salB, mot 1, 2 Y 3, laf 1, etc.

applikasjoner

Plantevekst som fremmer rhizobakterier, forkortet PGPR for akronym på engelsk, består av en bakteriegruppe som favoriserer plantevekst.

Forbindelse av bakterier med planter har blitt rapportert å være gunstig for plantevekst. Dette fenomenet oppstår takket være forskjellige mekanismer, som produserer nitrogenfiksering og produksjon av plantehormoner som auxiner, giberilliner, cytokininer og absisinsyre, som bidrar til utviklingen av planten..

Kvantitativt er det viktigste hormonet auxin - indoleddiksyre (IAA), avledet fra aminosyren tryptofan - og det syntetiseres av minst to metabolske veier i bakteriene. Imidlertid er det ingen direkte bevis på at auxin deltar i økende plantevekst..

Gibbereilliner stimulerer i tillegg til å delta i vekst celledeling og frøspiring.

Kjennetegnene til plantene som inokuleres av denne bakterien inkluderer en økning i lengden og antall røtter som er lokalisert sideveis, en økning i antall rothår og en økning i tørrvekten til roten. De øker også cellulære respirasjonsprosesser.

Referanser

  1. Caballero-Mellado, J. (2002). Kjønnet Azospirillum. Mexico, D F. UNAM.
  2. Cecagno, R., Fritsch, T. E., & Schrank, I. S. (2015). Plantevekstfremmende bakterier Azospirillum amazonense: Genomisk allsidighet og fytohormonvei. BioMed Research International, 2015., 898592.
  3. Gómez, M. M., Mercado, E. C., og Pineda, E. G. (2015). Azospirillum en rhizobacterium med potensiell bruk i landbruket. Biological Journal of DES Agricultural Biological Sciences Michoacana University of San Nicolás de Hidalgo, 16(1), 11-18.
  4. Kannaiyan, S. (red.). (2002). Bioteknologi for biogjødsel. Alpha Science Int'l Ltd..
  5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, en frittlevende nitrogenfikserende bakterie nært knyttet til gress: genetiske, biokjemiske og økologiske aspekter. FEMS mikrobiologiske anmeldelser, 24(4), 487-506.
  6. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). Introduksjon til mikrobiologi. Panamerican Medical Ed..

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.