خصائص Azospirillum ، الموائل ، والتمثيل الغذائي

azospirillum هو جنس من البكتيريا سالبة الجرام الحرة الحية قادرة على تثبيت النيتروجين. لقد كان معروفًا لسنوات عديدة كمروج للنمو النباتي ، لأنه كائن حي مفيد للمحاصيل.

لذلك ، فهي تنتمي إلى مجموعة البكتيريا التي تعزز نمو النبات وتم عزلها عن جذور الأعشاب والحبوب. من وجهة نظر الزراعة, azospirillum هو نوع درس جدا لخصائصه.

هذه البكتيريا قادرة على استخدام العناصر الغذائية التي تفرزها النباتات وهي مسؤولة عن تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي. بفضل كل هذه الخصائص المواتية ، يتم تضمينه في صياغة الأسمدة الحيوية ليتم تطبيقها في أنظمة الزراعة البديلة.

مؤشر

• 1 التصنيف
• 2 الخصائص العامة والتشكل
• 3 الموئل
• 4 الأيض
• 5 التفاعل مع النبات
• 6 الاستخدامات
• 7 المراجع

التصنيف

في عام 1925 تم عزل النوع الأول من هذا الجنس وكان يطلق عليه Spirillum lipoferum. لم يكن حتى عام 1978 عندما افترض هذا النوع azospirillum.

حاليا ، يتم التعرف على اثني عشر نوعا ينتمون إلى هذا النوع البكتيري: A. lipoferum و A. brasilense ، A. amazonense ، A. halopraeferens ، A. irakense ، A. largimobile ، A. doebereinerae ، A. oryzae ، A. melinis ، A. canadense ، A. zeae و A. rugosum.

تنتمي هذه الأجناس إلى ترتيب Rhodospirillales وإلى الفئة الفرعية من Alphaproteobacteria. تتميز هذه المجموعة بالإيمان بتركيزات ضئيلة من العناصر الغذائية وبإقامة علاقات تكافلية مع النباتات والكائنات الحية الدقيقة الممرضة للنباتات وحتى مع البشر..

الخصائص العامة والتشكل

يتم التعرف بسهولة على الجنس من خلال شكله الاهتزازي أو السميك ، وتعدد الأشكال وتنقله الحلزوني. يمكن أن تكون مستقيمة أو منحنية قليلاً ، قطرها حوالي 1 أم و 2.1 إلى 3.8 في الطول. عموما نصائح حادة.

بكتيريا الجنس azospirillum أنها تظهر حركية واضحة ، وتقديم نمط من السوط القطبي والجانبي. تستخدم المجموعة الأولى من السوط بشكل رئيسي للسباحة ، بينما تتعلق المجموعة الثانية بالإزاحة في الأسطح الصلبة. بعض الأنواع تقدم فقط السوط القطبي.

هذه الحركة تسمح للبكتيريا بالانتقال إلى المناطق التي تكون فيها الظروف مناسبة لنموها. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تمثل عامل جذب كيميائي تجاه الأحماض العضوية والمركبات العطرية والسكريات والأحماض الأمينية. كما أنها قادرة على الانتقال إلى المناطق التي تعاني من تقلصات الأكسجين المثلى.

عندما تواجه ظروفًا معاكسة - مثل الجفاف أو نقص المغذيات - يمكن للبكتيريا أن تأخذ أشكالًا من الخراجات وتطور قشرة خارجية مكونة من السكريات.

جينومات هذه البكتيريا كبيرة ولديها نسخ متماثلة متعددة ، وهذا دليل على مرونة الجسم. أخيرًا ، تتميز بوجود حبيبات بولي بي هيدروكسي بويترات.

موطن

azospirillum توجد في جذور الأرض ، بعض السلالات تسكن في الغالب سطح الجذور ، على الرغم من وجود بعض الأنواع القادرة على إصابة مناطق أخرى من النبات.

تم عزلها من أنواع نباتية مختلفة في جميع أنحاء العالم ، من البيئات ذات المناخات المدارية ، إلى المناطق ذات درجات الحرارة المعتدلة.

لقد تم عزلها عن الحبوب مثل الذرة والقمح والأرز والذرة الرفيعة والشوفان من المراعي سينودون داكتيلون و Poa pratensis. كما تم الإبلاغ عنها في الصبار وفي صبار مختلف.

لم يتم العثور على متجانسة في الجذر ، سلالات معينة يحمل آليات محددة لإصابة واستعمار داخل الجذر ، والبعض الآخر متخصص في استعمار الجزء mucilaginous أو خلايا الجذر التالفة.

الأيض

azospirillum إنه يقدم عملية استقلاب متنوع ومتنوع للغاية للكربون والنيتروجين ، مما يسمح لهذا الكائن بالتكيف والتنافس مع الأنواع الأخرى في الجذور. يمكن أن تتكاثر في البيئات اللاهوائية والهوائية.

البكتيريا هي مثبتات النيتروجين ويمكنها استخدام الأمونيوم والنتريت والنترات والأحماض الأمينية والنيتروجين الجزيئي كمصدر لهذا العنصر..

يتم التوسط في تحويل النيتروجين في الغلاف الجوي إلى الأمونيوم بواسطة مركب إنزيم يتكون من بروتين دينيتروجين ، والذي يحتوي على الموليبدينوم والحديد كعامل مساعد ، وجزء بروتين آخر يسمى دينيتروجيناز مختزل ، والذي ينقل الإلكترونات من المتبرع إلى البروتين.

وبالمثل ، فإن إنزيمات الغلوتامين سينثيتيز وسيليتيز الغلوتامات يشاركان في امتصاص الأمونيوم..

التفاعل مع النبات

يمكن أن يحدث الارتباط بين البكتيريا والنبات بنجاح فقط إذا كانت البكتيريا قادرة على البقاء على قيد الحياة في التربة وإيجاد عدد كبير من الجذور.

في جذور الأرض ، يتولد تدرج المغذيات من الجذر إلى محيطه عن طريق الإفرازات النباتية..

من خلال آليات الكيميائي والحركية المذكورة أعلاه ، فإن البكتيريا قادرة على الانتقال إلى النبات واستخدام الإفرازات كمصدر للكربون.

الآليات المحددة التي تستخدمها البكتيريا للتفاعل مع النبات لم يتم بعد وصفها بشكل مثالي. ومع ذلك ، بعض الجينات في البكتيريا التي تشارك في هذه العملية معروفة ، بما في ذلك الشعر ، الغرفة ، salb ، mot 1 ، 2 و 3 ، القوات المسلحة اللبنانية 1, الخ.

تطبيقات

يشتمل نمو النبات الذي يروج للبكتريا الجذرية ، والمختصرة PGPR باختصارها باللغة الإنجليزية ، على مجموعة بكتيرية تعزز نمو النباتات..

تم الإبلاغ عن أن ارتباط البكتيريا بالنباتات مفيد لنمو النبات. تحدث هذه الظاهرة بفضل آليات مختلفة ، والتي تنتج تثبيت النيتروجين وإنتاج الهرمونات النباتية مثل أوكسين ، جبريليلين ، سيتوكينين وحمض الأبسيسيك ، والتي تسهم في تطوير النبات.

من الناحية الكمية ، فإن أهم هرمون هو الأكسين - حمض الإنسوليتيك (IAA) ، المشتق من حمض أميني تريبتوفان - ويتم توليفه بواسطة مسارين أيضيين على الأقل داخل البكتريا. ومع ذلك ، لا يوجد دليل مباشر على مشاركة أوكسين في نمو النبات.

Giberilines ، بالإضافة إلى المشاركة في النمو ، وتحفيز انقسام الخلايا وإنبات البذور.

تشمل خصائص النباتات التي تلقيحها هذه البكتيريا الزيادة في الطول وعدد الجذور الموجودة بشكل جانبي ، وزيادة عدد شعر الجذر وزيادة الوزن الجاف للجذر. كما أنها تزيد من عمليات التنفس الخلوي.

مراجع

1. Caballero-Mellado، J. (2002). الجنس azospirillum. المكسيك ، D. F. UNAM.
2. Cecagno، R.، Fritsch، T. E.، & Schrank، I. S. (2015). البكتيريا التي تعزز نمو النبات Azospirillum amazonense: تنوع الجينوم ومسار الهرمونات النباتية. بيوميد للبحوث الدولية, 2015, 898592.
3. Gómez، M. M.، Mercado، E. C.، & Pineda، E. G. (2015). azospirillum البكتيريا مع الاستخدام المحتمل في الزراعة. المجلة البيولوجية لجامعة DES للعلوم البيولوجية الزراعية بجامعة ميتشواكان في سان نيكولاس دي هيدالجو, 16(1) ، 11-18.
4. Kannaiyan، S. (Ed.). (2002). التكنولوجيا الحيوية للأسمدة الحيوية. ألفا للعلوم الدولية المحدودة.
5. Steenhoudt، O.، & Vanderleyden، J. (2000). azospirillum, بكتيريا تثبيت النيتروجين التي تعيش بحرية وترتبط ارتباطا وثيقا بالأعشاب: الجوانب الوراثية والبيوكيميائية والإيكولوجية. مراجعات علم الأحياء الدقيقة, 24(4) ، 487-506.
6. تورتورا ، ج. ج. ، فونك ، ب. ر. ، وكيس ، س. ل. (2007). مقدمة في علم الأحياء المجهرية. Ed. Panamericana Medical.