Азоспирилумни характеристики, местообитание, метаболизъм



Azospirillum е род от свободно живеещи грам-отрицателни бактерии, способни да фиксират азот. Той е известен от години като промотор на растежа на растенията, тъй като е полезен организъм за културите.

Следователно те принадлежат към групата на ризобактериите, които насърчават растежа на растенията и са изолирани от ризосферата на тревите и зърнените култури. От гледна точка на селското стопанство, Azospirillum е жанр, много изучен за своите свойства.

Тази бактерия е в състояние да използва изхвърлените от растенията хранителни вещества и е отговорна за фиксирането на атмосферен азот. Благодарение на всички тези благоприятни характеристики, той е включен във формулирането на био-торове, които да се прилагат в алтернативни системи за земеделие.

индекс

  • 1 Таксономия
  • 2 Общи характеристики и морфология
  • 3 Местообитание
  • 4 Метаболизъм
  • 5 Взаимодействие с централата
  • 6 Използване
  • 7 Препратки

таксономия

През 1925 г. първият вид от този род е изолиран и се нарича Spirillum lipoferum. Не беше до 1978 г., когато жанрът беше постулиран Azospirillum.

Понастоящем се признават дванадесет вида, принадлежащи към този бактериален род: A. lipoferum и A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae и A. rugosum.

Тези родове принадлежат към реда Rhodospirillales и към подкласа на Alphaproteobacteria. Тази група се характеризира с вярване с малки концентрации на хранителни вещества и чрез установяване на симбиотични взаимоотношения с растения, патогенни микроорганизми на растения и дори с хора..

Общи характеристики и морфология

Родът се идентифицира лесно по неговата вибрационна или дебела форма, плеоморфизъм и спирална подвижност. Те могат да бъдат прави или леко извити, диаметърът им е приблизително 1 um и дължина от 2,1 до 3,8. Обикновено върховете са остри.

Бактериите от рода Azospirillum Те показват очевидна подвижност, представляваща модел на полярна и странична флагела. Първата група флагела се използва главно за плуване, а втората е свързана с изместване в твърди повърхности. Някои видове представят само полярния флагелум.

Тази подвижност позволява на бактериите да се преместят в области, където условията са подходящи за техния растеж. Освен това те представляват химическо привличане към органични киселини, ароматни съединения, захари и аминокиселини. Също така могат да се придвижват в райони с оптимални кислородни контракции.

Когато са изправени пред неблагоприятни условия - като изсъхване или недостиг на хранителни вещества - бактериите могат да приемат форми на кисти и да развият външна обвивка, съставена от полизахариди.

Геномите на тези бактерии са големи и имат множество репликони, което е доказателство за пластичността на тялото. Накрая, те се характеризират с наличието на поли-b-хидроксибутиратни зърна.

хабитат

Azospirillum намира се в ризосферата, някои щамове преобладават на повърхността на корените, въпреки че има някои видове, способни да заразяват други райони на растението.

Той е бил изолиран от различни растителни видове по света, от среди с тропически климат, до региони с умерени температури.

Те са били изолирани от зърнени култури, като царевица, пшеница, ориз, сорго, овес, от пасища както Cynodon dactylon и Poa pratensis. Съобщавани са и в агаве и в различни кактуси.

Не се срещат хомогенно в корена, някои щамове показват специфични механизми за заразяване и колонизиране на вътрешността на корена, а други се специализират в колонизацията на слузта или увредените клетки на корените..

метаболизъм

Azospirillum Той представлява много разнообразен и разнообразен метаболизъм на въглерода и азота, който позволява на този организъм да се адаптира и да се конкурира с другите видове в ризосферата. Те могат да се размножават в анаеробни и аеробни среди.

Бактериите са азотни фиксатори и могат да използват амоний, нитрити, нитрати, аминокиселини и молекулен азот като източник на този елемент.

Превръщането на атмосферния азот в амоняк се медиира от ензимен комплекс, съставен от динитрогеназен протеин, който съдържа молибден и желязо като кофактор, и друга протеинова част, наречена динитрогеназа редуктаза, която пренася електрони от донора към протеина..

По същия начин, ензимите глутамин синтетаза и глутамат синтетаза участват в усвояването на амониевия йон.

Взаимодействие с растението

Връзката между бактериите и растението може да се осъществи успешно само ако бактериите могат да оцелеят в почвата и да намерят значителна популация от корени..

В ризосферата градиентът на намаляване на хранителните вещества от корена до околностите му се генерира от растителни ексудати.

Чрез механизмите на хемотаксис и подвижност, споменати по-горе, бактерията е в състояние да се придвижи към растението и да използва ексудатите като източник на въглерод..

Специфичните механизми, които бактериите използват за взаимодействие с растението, все още не са описани до съвършенство. Въпреки това, известни са някои гени в бактериите, които участват в този процес, включително коса, стая, salB, mot 1, 2 и 3, laf 1, и т.н..

приложения

Ризобактериите, насърчаващи растежа на растенията, съкратено PGPR с акронима на английски, съдържат бактериална група, която насърчава растежа на растенията.

Докладвано е, че свързването на бактерии с растенията е полезно за растежа на растенията. Това явление се случва благодарение на различни механизми, които произвеждат фиксация на азот и производството на растителни хормони като ауксини, гибберилини, цитокинини и абсцизови киселини, които допринасят за развитието на растението..

Количествено, най-важният хормон е ауксин-индолоцетната киселина (IAA), получен от аминокиселината триптофан - и се синтезира чрез поне два метаболитни пътя в рамките на бактерията. Въпреки това, няма пряко доказателство за участието на ауксин в растежа на растението.

Гиберилини, освен че участват в растежа, стимулират клетъчното делене и покълване на семето.

Характеристиките на растенията, инокулирани от тази бактерия, включват увеличаването на дължината и броя на корените, намиращи се странично, увеличаването на броя на кореновите косъмчета и увеличаването на сухото тегло на корена. Те също така увеличават процесите на клетъчно дишане.

препратки

  1. Caballero-Mellado, J. (2002). Полът Azospirillum. Мексико, D F. UNAM.
  2. Cecagno, R., Fritsch, Т. Е., & Schrank, I. S. (2015). Бактериите, насърчаващи растежа на растенията Azospirillum amazonense: Геномна гъвкавост и фитогормонен път. BioMed Research International, 2015, 898592.
  3. Gómez, M. M., Mercado, E.C., & Pineda, E.G. (2015). Azospirillum ризобактерии с потенциална употреба в селското стопанство. Биологичен вестник на DES Селскостопански биологични науки Michoacán университет в Сан Николас де Идалго, 16(1), 11-18.
  4. Kannaiyan, S. (Ed.). (2002). Биотехнология на био-торове. Alpha Science Int'l Ltd..
  5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, свободно живееща азотфиксираща бактерия, тясно свързана с тревите: генетични, биохимични и екологични аспекти. Микробиологични прегледи на FEMS, 24(4), 487-506.
  6. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C.L. (2007). Въведение в микробиологията. Ed. Panamericana Medical.