Azospiriluma īpašības, biotopi, vielmaiņa



Azospirillum ir brīvi dzīvojošu gramnegatīvu baktēriju ģints, kas spēj nostiprināt slāpekli. Tas daudzus gadus ir pazīstams kā augu augšanas veicinātājs, jo tas ir labvēlīgs organisms kultūraugiem.

Tāpēc tie pieder pie grupas, kurā tiek audzēti augi un kas ir izolēti no zālāju un labības rizosfēras. No lauksaimniecības viedokļa, Azospirillum ir žanrs, kas ir ļoti pētīts par tās īpašībām.

Šī baktērija spēj izmantot augu izdalītās barības vielas un ir atbildīga par atmosfēras slāpekļa fiksāciju. Pateicoties visiem šiem labvēlīgajiem raksturlielumiem, tas ir iekļauts alternatīvo lauksaimniecisko sistēmu izmantošanai paredzētu biodegvielu izstrādē.

Indekss

  • 1 Taksonomija
  • 2 Vispārīgās īpašības un morfoloģija
  • 3 Dzīvotne
  • 4 Metabolisms
  • 5 Mijiedarbība ar augu
  • 6 Lietojumi
  • 7 Atsauces

Taksonomija

1925. gadā šīs sugas pirmās sugas tika izolētas un to sauca Spirillum lipoferum. Tikai 1978.gadā, kad žanrs bija postulēts Azospirillum.

Pašlaik tiek atzītas divpadsmit sugas, kas pieder pie šīs baktēriju ģints: A. lipoferum un A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae un A. rugosum.

Šīs ģints pieder Rhodospirillales kārtībai un Alphaproteobacteria apakšgrupai. Šo grupu raksturo ticība ar nelielām uzturvielu koncentrācijām un, veidojot simbiotiskas attiecības ar augiem, augu patogēniem mikroorganismiem un pat ar cilvēkiem.

Vispārīgās īpašības un morfoloģija

Ģints ir viegli identificējams ar tās vibrio vai bieza stieņa formu, pleomorfismu un spirālveida mobilitāti. Tās var būt taisnas vai nedaudz izliektas, to diametrs ir aptuveni 1 um un 2.1 līdz 3.8. Parasti padomi ir asas.

Ģints baktērijas Azospirillum Tie parāda acīmredzamu kustību, parādot polāro un sānu karogu rakstu. Pirmā karogu grupa galvenokārt tiek izmantota peldēšanai, bet otrā ir saistīta ar pārvietošanos cietās virsmās. Dažām sugām ir tikai polārais karogs.

Šī kustība ļauj baktērijām pārvietoties uz teritorijām, kurās apstākļi ir piemēroti to augšanai. Turklāt tie rada ķīmisku piesaisti organiskajām skābēm, aromātiskajiem savienojumiem, cukuriem un aminoskābēm. Viņi var arī pārvietoties uz reģioniem ar optimālu skābekļa kontrakciju.

Ja baktērijas saskaras ar nelabvēlīgiem apstākļiem, piemēram, izžūšanu vai barības vielu trūkumu, tās var veidot cistas un attīstīt ārējo apvalku, kas sastāv no polisaharīdiem..

Šo baktēriju genomi ir lieli un tiem ir vairāki replikoni, kas liecina par organisma plastiskumu. Visbeidzot, tos raksturo poli-b-hidroksibutirāta graudi.

Dzīvotne

Azospirillum ir sastopams rizosfērā, daži celmi pārsvarā atrodas sakņu virsmā, lai gan ir daži veidi, kas spēj inficēt citas augu daļas.

Tā ir izolēta no dažādām augu sugām visā pasaulē, sākot no vides ar tropu klimatu, uz reģioniem ar mērenu temperatūru.

Tie ir izolēti no graudaugiem, piemēram, kukurūzas, kviešiem, rīsiem, sorgo, auzām, no ganībām Cynodon dactylon un Poa pratensis. Par tiem ziņots arī agavā un dažādos kaktusos.

Nav konstatēts, ka sakne ir viendabīgi, dažiem celmiem piemīt specifiski mehānismi, lai inficētu un kolonizētu saknes iekšpusi, bet citi specializējas gļotādas daļas vai bojātu sakņu šūnu kolonizācijā..

Metabolisms

Azospirillum Tas rada ļoti daudzveidīgu un daudzveidīgu oglekļa un slāpekļa metabolismu, kas ļauj organismam pielāgoties un konkurēt ar citām sugām rizosfērā. Tās var izplatīties anaerobās un aerobās vidēs.

Baktērijas ir slāpekļa fiksatori un var izmantot amonija, nitritus, nitrātus, aminoskābes un molekulāro slāpekli kā šī elementa avotu..

Atmosfēras slāpekļa pārveidošanu par amoniju mediē fermentu komplekss, kas sastāv no dinitrogenāzes proteīna, kas kofaktorā satur molibdēnu un dzelzi, un citu proteīna daļu, ko sauc par dinitrogenāzes reduktāzi, kas nodod elektronus no donora uz proteīnu..

Līdzīgi amonija jonu asimilācijā ir iesaistīti arī glutamīna sintetāzes un glutamāta sintetāzes fermenti..

Mijiedarbība ar augu

Saikne starp baktērijām un augu var notikt veiksmīgi tikai tad, ja baktērijas spēj izdzīvot augsnē un atrast ievērojamu sakņu populāciju.

Rizosfērā auga eksudāti rada barības vielu samazinājuma gradientu no saknes uz apkārtni.

Saskaņā ar iepriekš minētajiem ķīmijmaiņas un kustības mehānismiem baktērija spēj pārvietoties uz augu un izmantot eksudātus kā oglekļa avotu.

Specifiskie mehānismi, ko baktērijas izmanto, lai mijiedarbotos ar augu, vēl nav aprakstīti pilnībā. Tomēr zināmi gēni baktērijās, kas iesaistīti šajā procesā, ir zināmi mati, telpa, salB, mot 1, 2 un 3, laf 1, utt..

Lietojumi

Augu augšanu veicinošais rizobaktērija, saīsināts PGPR ar akronīmu angļu valodā, ietver baktēriju grupu, kas veicina augu augšanu.

Ir ziņots, ka baktēriju asociācija ar augiem ir labvēlīga augu augšanai. Šī parādība rodas, pateicoties dažādiem mehānismiem, kas rada slāpekļa fiksāciju un tādu augu hormonu ražošanu kā auksīni, gibberilīni, citokinīni un absiskskābe, kas veicina augu attīstību..

Kvantitatīvi visnozīmīgākais hormons ir auksīna-indoletiķskābe (IAA), kas iegūta no aminoskābju triptofāna, un to sintezē vismaz divi metabolisma ceļi baktērijā. Tomēr nav tiešu pierādījumu par auxin līdzdalību auga augšanā.

Giberilines papildus dalībai izaugsmē stimulē šūnu dalīšanos un sēklu dīgtspēju.

Šīs baktērijas inokulēto augu īpašības ietver sānu garuma un sakņu skaita pieaugumu, sakņu matiņu skaita pieaugumu un saknes sausnas svara pieaugumu. Tās arī palielina šūnu elpošanas procesus.

Atsauces

  1. Caballero-Mellado, J. (2002). Dzimums Azospirillum. Meksika, D F. UNAM.
  2. Cecagno, R., Fritsch, T. E., un Schrank, I. S. (2015). Augu augšanas veicinošās baktērijas Azospirillum amazonense: Genomiskā daudzpusība un fitohormona ceļš. BioMed Research International, 2015. gads, 898592.
  3. Gómez, M. M., Mercado, E. C., un Pineda, E. G. (2015). Azospirillum rizobaktērijas ar potenciālu izmantošanu lauksaimniecībā. Bioloģisko žurnālu DES Lauksaimniecības bioloģiskās zinātnes Michoacán University of San Nicolás de Hidalgo, 16(1), 11-18.
  4. Kannaiyan, S. (Red.). (2002). Bioterapijas biotehnoloģija. Alpha Science Int'l Ltd..
  5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, brīvi dzīvojoša slāpekļa nostiprināšanas baktērija, kas cieši saistīta ar zālēm: ģenētiskie, bioķīmiskie un ekoloģiskie aspekti. FEMS mikrobioloģijas pārskati, 24(4), 487-506.
  6. Tortora, G. J., Funke, B. R. un Case, C. L. (2007). Ievads mikrobioloģijā. Ed. Panamericana Medical.