Karakteristike azospiriluma, stanište, metabolizam



Azospirillum je rod slobodno živih gram-negativnih bakterija sposobnih za fiksiranje dušika. Poznat je već dugi niz godina kao promotor rasta biljaka, jer je koristan organizam za usjeve.

Stoga spadaju u skupinu rizobakterija koje potiču rast biljaka i izolirane su iz rizosfere trava i žitarica. Sa stajališta poljoprivrede, Azospirillum je žanr vrlo proučavan zbog svojih svojstava.

Ova bakterija može koristiti hranjive tvari koje izlučuju biljke i odgovorna je za fiksaciju atmosferskog dušika. Zahvaljujući svim tim povoljnim karakteristikama, uključen je u formulaciju biootpornih materijala koji se primjenjuju u alternativnim poljoprivrednim sustavima.

indeks

  • 1 Taksonomija
  • 2 Opće značajke i morfologija
  • 3 Stanište
  • 4 Metabolizam
  • 5 Interakcija s postrojenjem
  • 6 Upotreba
  • 7 Reference

taksonomija

Godine 1925. izolirana je prva vrsta ovog roda i nazvana je Spirillum lipoferum. Tek 1978. godine kada je žanr postuliran Azospirillum.

Trenutno je prepoznato dvanaest vrsta koje pripadaju ovom bakterijskom rodu: A. lipoferum i A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae i A. rugosum.

Ti rodovi pripadaju redu Rhodospirillales i potklasi Alphaproteobacteria. Ova skupina karakterizirana je vjerovanjem u male koncentracije hranjivih tvari i uspostavljanjem simbiotičkih odnosa s biljkama, patogenim mikroorganizmima biljaka i čak s ljudima.

Opće karakteristike i morfologija

Rod se lako prepoznaje po vibriom ili debelom obliku štapa, pleomorfizmu i spiralnoj pokretljivosti. Mogu biti ravne ili blago zakrivljene, njihov promjer je približno 1 um i dužine 2,1 do 3,8. Općenito su savjeti oštri.

Bakterije roda Azospirillum Pokazuju vidljivu motilitet, pokazujući uzorak polarnih i bočnih flagelica. Prva skupina bičica koristi se uglavnom za plivanje, a druga se odnosi na istiskivanje na čvrstim površinama. Neke vrste predstavljaju samo polarni flagellum.

Ta pokretljivost omogućuje bakterijama da se presele u područja gdje su uvjeti prikladni za njihov rast. Osim toga, oni predstavljaju kemijsku privlačnost prema organskim kiselinama, aromatičnim spojevima, šećerima i aminokiselinama. Također se mogu preseliti u područja s optimalnim kontrakcijama kisika.

Kada se suoče s nepovoljnim uvjetima - kao što je isušivanje ili nedostatak hranjivih tvari - bakterije mogu uzimati oblike cista i razviti vanjsku ljusku sastavljenu od polisaharida.

Genomi ovih bakterija su veliki i imaju više replikona, što je dokaz plastičnosti tijela. Naposljetku, karakterizira ih prisutnost zrnaca poli-b-hidroksibutirata.

stanište

Azospirillum nalazi se u rizosferi, neki sojevi pretežno obitavaju na površini korijena, iako postoje neke vrste koje mogu zaraziti druga područja biljke.

Ona je izolirana iz različitih biljnih vrsta diljem svijeta, od okruženja s tropskim klimama, do regija s umjerenim temperaturama.

Oni su izolirani iz žitarica kao što su kukuruz, pšenica, riža, sirak, zob, od pašnjaka kao i Cynodon dactylon i Poa pratensis. Oni su također prijavljeni u agavama iu različitim kaktusima.

Ne nalazeći se homogeno u korijenu, određeni sojevi pokazuju specifične mehanizme za infekciju i kolonizaciju unutar korijena, a drugi se specijaliziraju za kolonizaciju sluzavog dijela ili oštećenih stanica korijena..

metabolizam

Azospirillum Predstavlja vrlo raznolik i raznovrstan metabolizam ugljika i dušika, koji omogućuje ovom organizmu da se prilagodi i konkurira drugim vrstama u rizosferi. Mogu se razmnožavati u anaerobnim i aerobnim uvjetima.

Bakterije su fiksatori dušika i mogu koristiti amonij, nitrite, nitrate, aminokiseline i molekularni dušik kao izvor ovog elementa.

Pretvorba atmosferskog dušika u amonij posredovana je enzimskim kompleksom sastavljenim od dinitrogenaznog proteina, koji sadrži molibden i željezo kao kofaktor, te drugi dio proteina nazvan dinitrogenaza reduktaza, koji prenosi elektrone iz donora u protein.

Slično tome, enzimi glutamin sintetaze i glutamat sintetaze uključeni su u asimilaciju amonijaka.

Interakcija s biljkom

Povezanost bakterija i biljke može se uspješno ostvariti samo ako bakterije mogu preživjeti u tlu i pronaći značajnu populaciju korijena.

U rizosferi, gradijent smanjenja hranjivih tvari od korijena do okolice nastaje iz biljnih eksudata.

Mehanizmima kemotaksije i pokretljivosti koji su gore spomenuti, bakterija se može kretati u biljku i koristiti eksudate kao izvor ugljika..

Specifični mehanizmi koje bakterije koriste za interakciju s biljkom još nisu opisani do savršenstva. Međutim, poznati su određeni geni u bakterijama koji su uključeni u ovaj proces, uključujući i kosa, soba, salB, mot 1, 2 i 3, laf 1, itd.

aplikacije

Rizobakterije koje potiču rast biljaka, skraćeno PGPR svojim akronimom na engleskom, sadrže bakterijsku skupinu koja potiče rast biljaka.

Prijavljeno je da je povezivanje bakterija s biljkama korisno za rast biljaka. Ovaj fenomen javlja se zahvaljujući različitim mehanizmima koji uzrokuju fiksaciju dušika i proizvodnju biljnih hormona kao što su auksini, gibberilini, citokinini i abscisinska kiselina, koji doprinose razvoju biljke..

Kvantitativno, najvažniji hormon je auksin - indol-octena kiselina (IAA), izvedena iz aminokiseline triptofan - i sintetizirana je s najmanje dva metabolička puta unutar bakterije. Međutim, nema izravnih dokaza o sudjelovanju auksina u rastu biljke.

Giberilini, osim što sudjeluju u rastu, stimuliraju diobu stanica i klijanje sjemena.

Karakteristike biljaka koje inokulira ova bakterija uključuju povećanje duljine i broja bočnih korijena, povećanje broja korijenskih dlačica i povećanje suhe težine korijena. Oni također povećavaju procese staničnog disanja.

reference

  1. Caballero-Mellado, J. (2002). Spol Azospirillum. Meksiko, D. F. UNAM.
  2. Cecagno, R., Fritsch, T.E., & Schrank, I.S. (2015). Bakterije koje promiču rast biljaka Azospirillum amazonense: Genomska raznovrsnost i fitohormonski put. BioMed Research International, 2015, 898592.
  3. Gómez, M. M., Mercado, E.C., & Pineda, E.G. (2015). Azospirillum rizobakterija s potencijalnom uporabom u poljoprivredi. Biološki časopis DES Poljoprivredne biološke znanosti Sveučilišta Michoacán u San Nicolás de Hidalgo, 16(1), 11-18.
  4. Kannaiyan, S. (ur.). (2002). Biotehnologija bio gnojiva. Alpha Science Int'l Ltd.
  5. Steenhoudt, O. i Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, slobodna bakterija koja fiksira dušik i koja je usko povezana s travom: genetski, biokemijski i ekološki aspekti. FEMS recenzije mikrobiologije, 24(4), 487-506.
  6. Tortora, G.J., Funke, B.R. i Case, C.L. (2007). Uvod u mikrobiologiju. Ed Panamericana Medical.