Azospirillum-kenmerken, habitat, metabolisme

azospirillum is een geslacht van vrijlevende gramnegatieve bacteriën die stikstof kunnen binden. Het is al vele jaren bekend als een promotor van plantengroei, omdat het een gunstig organisme voor gewassen is.

Daarom behoren ze tot de groep van rhizobacteriën die plantengroei bevorderen en geïsoleerd zijn uit de rhizosfeer van grassen en granen. Vanuit het oogpunt van de landbouw, azospirillum is een genre dat zeer wordt bestudeerd vanwege zijn eigenschappen.

Deze bacterie kan de door de planten uitgescheiden voedingsstoffen gebruiken en is verantwoordelijk voor de fixatie van stikstof uit de lucht. Dankzij al deze gunstige eigenschappen wordt het opgenomen in de formulering van biofertilizers die in alternatieve landbouwsystemen worden toegepast.

index

• 1 Taxonomie
• 2 Algemene kenmerken en morfologie
• 3 Habitat
• 4 Metabolisme
• 5 Interactie met de plant
• 6 Gebruik
• 7 Referenties

taxonomie

In het jaar 1925 werd de eerste soort van dit geslacht geïsoleerd en het werd genoemd Spirillum lipoferum. Het duurde tot 1978 toen het genre werd gepostuleerd azospirillum.

Momenteel worden twaalf soorten die behoren tot dit bacteriële geslacht erkend: A. lipoferum en A. brasilense, Azospirillum amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. Melinis, A. canadense, A. en A. zeae rugosum.

Deze geslachten behoren tot de orde Rhodospirillales en tot de subklasse van de Alphaproteobacteria. Deze groep wordt gekarakteriseerd door te geloven in minuscule concentraties aan voedingsstoffen en door symbiotische relaties te leggen met planten, pathogene micro-organismen van planten en zelfs met mensen..

Algemene kenmerken en morfologie

Het geslacht is gemakkelijk te herkennen aan zijn vibrio of dikke staafvorm, pleomorfisme en spiraalvormige mobiliteit. Ze kunnen recht of licht gebogen zijn, hun diameter is ongeveer 1 μm en 2,1 tot 3,8 lang. Over het algemeen zijn de tips scherp.

De bacteriën van het geslacht azospirillum Ze vertonen duidelijke motiliteit en presenteren een patroon van polaire en laterale flagella. De eerste groep flagella wordt hoofdzakelijk gebruikt om te zwemmen, terwijl de tweede verband houdt met de verplaatsing in vaste oppervlakken. Sommige soorten presenteren alleen het polaire flagellum.

Door deze beweeglijkheid kunnen bacteriën zich verplaatsen naar gebieden waar de omstandigheden geschikt zijn voor hun groei. Bovendien presenteren ze chemische aantrekking tegen organische zuren, aromatische verbindingen, suikers en aminozuren. Ze kunnen ook naar regio's gaan met optimale zuurstofcontracties.

Wanneer geconfronteerd met ongunstige omstandigheden - zoals uitdroging of tekort aan voedingsstoffen - kunnen de bacteriën vormen van cysten aannemen en een buitenste schil, samengesteld uit polysacchariden, ontwikkelen.

De genomen van deze bacteriën zijn groot en hebben meerdere replicons, wat het bewijs is van de plasticiteit van het lichaam. Ten slotte worden ze gekenmerkt door de aanwezigheid van poly-b-hydroxybutyraatkorrels.

leefgebied

azospirillum wordt aangetroffen in de rhizosfeer, sommige stammen domineren voornamelijk het oppervlak van de wortels, hoewel er sommige soorten zijn die andere delen van de plant kunnen infecteren.

Het is geïsoleerd van verschillende plantensoorten over de hele wereld, van omgevingen met tropische klimaten tot gebieden met gematigde temperaturen.

Ze zijn geïsoleerd van granen zoals maïs, tarwe, rijst, sorghum, haver, van weiden als Cynodon dactylon en Poa pratensis. Ze zijn ook gemeld in de agave en in verschillende cactussen.

Niet homogeen aangetroffen aan de wortel, bepaalde stammen vertonen specifieke mechanismen om de binnenkant van de wortel te infecteren en koloniseren, en andere zijn gespecialiseerd in de kolonisatie van het slijmachtige deel of beschadigde wortels..

metabolisme

azospirillum Het presenteert een zeer divers en veelzijdig metabolisme van koolstof en stikstof, waardoor dit organisme zich kan aanpassen en concurreren met de andere soorten in de rhizosfeer. Ze kunnen zich vermenigvuldigen in anaërobe en aerobe omgevingen.

Bacteriën zijn stikstoffixers en kunnen ammonium, nitrieten, nitraten, aminozuren en moleculaire stikstof gebruiken als bron van dit element.

De omzetting van atmosferische stikstof in ammoniak wordt gemedieerd door een enzym complexverbinding van dinitrogenasa proteïne cofactor die molybdeen en ijzer, en andere eiwitten genaamd gedeelte dinitrogenasa reductase, die elektronen overdraagt ​​van donor tot eiwit.

Evenzo zijn de enzymen glutaminesynthetase en glutamaatsynthetase betrokken bij de assimilatie van ammonium.

Interactie met de plant

Het verband tussen de bacteriën en de plant kan alleen succesvol zijn als de bacteriën in de bodem kunnen overleven en een aanzienlijke populatie wortels kunnen vinden.

In de rhizosfeer wordt de gradiënt van voedingsstoffen die van de wortel naar de omgeving afnemen, gegenereerd door plantenexudaten.

Door de mechanismen van chemotaxis en motiliteit die hierboven zijn genoemd, kan de bacterie naar de plant gaan en de afscheidingen als een koolstofbron gebruiken.

De specifieke mechanismen die de bacteriën gebruiken om met de plant in wisselwerking te staan, zijn nog niet tot in de perfectie beschreven. Bepaalde genen in de bacteriën die bij dit proces zijn betrokken, zijn echter bekend haar, kamer, salB, mot 1, 2 en 3, laf 1, etc.

toepassingen

De plantengroei bevorderende rhizobacteriën, afgekort als PGPR door het acroniem in het Engels, omvatten een bacteriegroep die de groei van planten bevordert.

Er is gemeld dat de associatie van bacteriën met planten gunstig is voor de groei van planten. Dit verschijnsel treedt via verschillende mechanismen die stikstofbinding en productie van plantenhormonen zoals auxines, giberilinas, cytokinines en absísico zuren te produceren die bijdragen tot de ontwikkeling van de plant.

Kwantitatief de belangrijkste hormoon auxine - indoolazijnzuur (IAA) afgeleid van het aminozuur tryptofaan - en wordt gesynthetiseerd door ten minste twee metabole routes binnen de bacteriën. Er is echter geen direct bewijs voor de deelname van auxine aan de groei van de plant.

Giberilines stimuleren, naast deelname aan de groei, celdeling en kieming van het zaad.

De kenmerken van de planten die worden geïnoculeerd door deze bacterie omvatten de toename in de lengte en het aantal lateraal opgestelde wortels, de toename van het aantal wortelharen en de toename van het droge gewicht van de wortel. Ze verhogen ook de processen van cellulaire ademhaling.

referenties

1. Caballero-Mellado, J. (2002). Het geslacht azospirillum. Mexico, D F. UNAM.
2. Cecagno, R., Fritsch, T.E., & Schrank, I.S. (2015). De plantgroeibevorderende bacteriën Azospirillum amazonense: Genomic Veelzijdigheid en Phytohormone Pathway. BioMed Research International, 2015, 898.592.
3. Gómez, M. M., Mercado, E.C., & Pineda, E.G. (2015). azospirillum een rhizobacterie met potentieel gebruik in de landbouw. Biologisch tijdschrift van de DES Landbouwbiologische wetenschappen Michoacán Universiteit van San Nicolás de Hidalgo, 16(1), 11-18.
4. Kannaiyan, S. (Ed.). (2002). Biotechnologie van biofertilizers. Alpha Science Int'l Ltd.
5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). azospirillum, een vrijlevende stikstofbindende bacterie die nauw verbonden is met grassen: genetische, biochemische en ecologische aspecten. FEMS-microbiologische beoordelingen, 24(4), 487-506.
6. Tortora, G. J., Funke, B.R., & Case, C.L. (2007). Inleiding tot de microbiologie. Ed. Panamericana Medical.