Azospirillum egenskaber, habitat, stofskifte

1012
Abraham McLaughlin
Azospirillum egenskaber, habitat, stofskifte

Azospirillum er en slægt af fritlevende gramnegative bakterier, der er i stand til at fiksere kvælstof. Det har været kendt i mange år som en plantevækstfremmende, da det er en gavnlig organisme til afgrøder.

Derfor tilhører de gruppen af ​​plantevækstfremmende rhizobakterier og er blevet isoleret fra rhizosfæren af ​​græs og korn. Fra landbrugets synspunkt, Azospirillum Det er en slægt, der er meget undersøgt for dets egenskaber.

Af 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 bakterie er i stand til at bruge de næringsstoffer, der udskilles af planterne, og er ansvarlig for fiksering af atmosfærisk kvælstof. Takket være alle disse gunstige egenskaber er det inkluderet i formuleringen af ​​biogødning, der skal anvendes i alternative landbrugssystemer..

Artikelindeks

  • 1 Taxonomi
  • 2 Generelle egenskaber og morfologi
  • 3 Habitat
  • 4 Metabolisme
  • 5 Interaktion med anlægget
  • 6 anvendelser
  • 7 Referencer

Taxonomi

I 1925 blev den første art af denne slægt isoleret, og den blev kaldt Spirillum lipoferum. Det var først i 1978, da genren blev postuleret Azospirillum.

Tolv arter, der tilhører denne bakterieslægt, er i øjeblikket anerkendt: 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 slægter tilhører rækkefølgen af ​​Rhodospirillales og til underklassen af ​​alphaproteobacteria. Denne gruppe er kendetegnet ved at tro med små koncentrationer af næringsstoffer og ved at etablere symbiotiske forhold med planter, plantepatogene mikroorganismer og endda med mennesker..

Generelle egenskaber og morfologi

Slægten identificeres let ved sin vibroid eller tykke stangform, pleomorfisme og spiralmobilitet. De kan være lige eller let buede, deres diameter er ca. 1 um og 2,1 til 3,8 i længden. Tips er generelt skarpe.

Bakterier af slægten Azospirillum de præsenterer en åbenbar bevægelighed og præsenterer et mønster af polær og lateral flagella. Den første gruppe flageller bruges primært til svømning, mens den anden er relateret til bevægelse på faste overflader. Nogle arter præsenterer kun polar flagellum.

Denne bevægelighed gør det muligt for bakterierne at bevæge sig til områder, hvor forholdene er passende for deres vækst. Derudover har de kemisk tiltrækning mod organiske syrer, aromatiske forbindelser, sukker og aminosyrer. De er også i stand til at bevæge sig ind i regioner med optimale iltkontraktioner..

Når de står over for ugunstige forhold - såsom udtørring eller mangel på næringsstoffer - kan bakterierne tage form af cyster og udvikle en ydre beklædning sammensat af polysaccharider..

Disse bakteriers genomer er store og har flere replikoner, hvilket er tegn på organismenes plasticitet. Endelig er de karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​poly-b-hydroxybutyratkorn.

Habitat

Azospirillum findes i rhizosfæren, nogle stammer overvejende bebor overfladen af ​​rødderne, selvom der er nogle typer, der er i stand til at inficere andre områder af planten.

Det er blevet isoleret fra forskellige plantearter over hele verden, fra miljøer med tropisk klima til regioner med tempererede temperaturer..

De er blevet isoleret fra korn, såsom majs, hvede, ris, sorghum, havre, fra græs som f.eks Cynodon dactylon Y Poa pratensis. De er også blevet rapporteret i agave og i forskellige kaktus.

De findes ikke homogent i roden, visse stammer udviser specifikke mekanismer til at inficere og kolonisere det indre af roden, og andre er specialiserede i kolonisering af den slimhinde del eller beskadigede celler af roden..

Metabolisme

Azospirillum har en meget forskelligartet og alsidig kulstof- og nitrogenmetabolisme, som gør det muligt for denne organisme at tilpasse sig og konkurrere med de andre arter i rhizosfæren. De kan sprede sig i anaerobe og aerobe miljøer.

Bakterier er nitrogenfikseringsmidler og kan bruge ammonium, nitritter, nitrater, aminosyrer og molekylær nitrogen som kilde til dette element..

Omdannelsen af ​​atmosfærisk nitrogen til ammoniak medieres af et enzymatisk kompleks sammensat af proteinet dinitrogenase, som indeholder molybdæn og jern som en kofaktor, og en anden proteindel kaldet dinitrogenase-reduktase, som overfører elektroner fra donoren til proteinet.

Tilsvarende er enzymerne glutaminsyntetase og glutamatsyntetase involveret i assimileringen af ​​ammonium..

Interaktion med anlægget

Forbindelsen mellem bakterien og planten kan kun ske med succes, hvis bakterien er i stand til at overleve i jorden og finde en betydelig bestand af rødder..

I rhizosfæren genereres gradienten af ​​faldet af næringsstoffer fra roden til omgivelserne af plantens ekssudater.

På grund af kemotaxis og bevægelsesmekanismer nævnt ovenfor er bakterien i stand til at rejse til planten og bruge ekssudaterne som en kulkilde..

De specifikke mekanismer, som bakterier bruger til at interagere med planten, er endnu ikke beskrevet fuldt ud. Imidlertid er visse gener i bakterierne kendt for at være involveret i denne proces, herunder pelA, rum, salB, mot 1, 2 Y 3, laf 1, etc.

Ansøgninger

Plantevækstfremmende rhizobakterier, forkortet PGPR for dets akronym på engelsk, omfatter en bakteriel gruppe, der favoriserer plantevækst.

Sammenslutningen af ​​bakterier med planter er rapporteret at være gavnlig for plantevækst. Dette fænomen opstår takket være forskellige mekanismer, der producerer nitrogenfiksering og produktionen af ​​plantehormoner som auxiner, giberilliner, cytokininer og absisinsyre, som bidrager til udviklingen af ​​planten..

Kvantitativt er det vigtigste hormon auxin - indoleddikesyre (IAA), afledt af aminosyren tryptophan - og det syntetiseres ved mindst to metaboliske veje inden i bakterierne. Der er imidlertid ingen direkte beviser for, at auxin deltager i stigende plantevækst..

Gibbereilliner stimulerer, ud over at deltage i vækst, celledeling og frøspiring.

Karakteristika for de planter, der inokuleres af denne bakterie, inkluderer en stigning i længden og antallet af rødder placeret sideværts, en stigning i antallet af rodhår og en stigning i rodens tørvægt. De øger også cellulære respirationsprocesser.

Referencer

  1. Caballero-Mellado, J. (2002). Køn Azospirillum. Mexico, D F. UNAM.
  2. Cecagno, R., Fritsch, T. E., & Schrank, I. S. (2015). Plantevækstfremmende bakterier Azospirillum amazonense: Genomisk alsidighed og phytohormonvej. BioMed Research International, 2015., 898592.
  3. Gómez, M. M., Mercado, E. C., og Pineda, E. G. (2015). Azospirillum en rhizobacterium med potentiel anvendelse i landbruget. Biological Journal of DES Agricultural Biological Sciences Michoacana University of San Nicolás de Hidalgo, 16(1), 11-18.
  4. Kannaiyan, S. (red.). (2002). Bioteknologi af biogødning. Alpha Science Int'l Ltd..
  5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, en fritlevende kvælstoffikserende bakterie tæt forbundet med græsser: genetiske, biokemiske og økologiske aspekter. FEMS mikrobiologiske anmeldelser, 24(4), 487-506.
  6. Tortora, G. J., Funke, B. R., og Case, C. L. (2007). Introduktion til mikrobiologi. Panamerican Medical Ed..

Endnu ingen kommentarer