Agrobacterium tumefaciens yra fitopatogeninė bakterija, priklausanti Rhizobiales kategorijai. Svarbiausia šios bakterijos savybė yra tai, kad ji įneša dalį savo DNR į augalų ląsteles ir per trumpą laiką paverčia jas iš normalių ląstelių į navikines ląsteles, sukeldama vainiko tulžį.
Ši bakterija yra gramneigiama bakterija, formuojanti balkšvas arba gelsvas kolonijas ir auginimo terpėje su angliavandeniais gaminanti gleivėtą polisacharidą. Jį išstumia pilvaplėvės plekšnės, gyvena dirvožemyje ir per žaizdas užkrečia augalų ląsteles.
Agrobacterium tumefaciens ląstelės pradeda užkrėsti šaknį. Šaltinis: AG Matthysse, KV Holmes, RHG Gurlitz
Agrobacterium šeimininkų sukeliamus simptomus lemia ne patogeninės rūšys, bet jų turima plazmidės rūšis (apskrito DNR fragmentas). Atitinkamai, bakterijos, kuriose yra Ti plazmidų, yra naviko induktoriai, gaminantys vainikinį tulžį, o bakterijos, kuriose yra Ri plazmidų, skatina plaukuotų šaknų susidarymą.
Ši bakterijų rūšis kartu su tam tikrais virusais, kurie yra genetinės medžiagos pernešėjai augalų rūšims transformuoti, atvėrė aukšto produktyvumo transgeninių augalų auginimo erą. Be to, Agrobacterium tumefaciens išaugintų vainiklapių tyrimas buvo svarbi augalų audinių kultūrų taikymo in vitro dalis.
Šiuo metu biotechnologai šią bakteriją naudoja ir kitiems organizmams, pavyzdžiui, vabzdžiams, transformuoti, ir genams perduoti iš giminingų ir nesusijusių augalų.
Rūšis: Rizobium radiobakterija (Beijerinck ir van Delden, 1902 m.) Young ir kt., 2001 m. (Galiojantis pavadinimas)
Kai kurie sinonimai yra Agrobacterium radiobacter (Beijerinck ir van Delden, 1902) Conn, 1942, ir Agrobacterium tumefaciens (Smith and Townsend, 1907) Conn, 1942.
Morfologija
Agrobacterium tumefaciens yra šerdies formos bakterija, išsklaidžiusi šoninius žiogelius ir auginanti baltas, o kartais gelsvas kolonijas kultūroje.
Bakterinė bakterijos forma rodo, kad jos išvaizda yra lazdelės formos. A. tumefaciens matmenys yra 0,8 μm ilgio ir 1,5–3 μm pločio.
Rhizobiaceae šeimos bakterijos yra gramneigiamos bakterijos, turinčios nuo 1 iki 6 žiogelių. Tiksliau, A. tumefaciens keliauja per 1 ar 4 pilvaplėvės žiogelius. Jei yra vienas žievelis, jis yra šoninis, o ne polinis.
Kalbant apie augimą kultūrinėje terpėje, jei terpėje yra angliavandenių šaltinis, bakterija gamina gausų polisacharido tipo gleivę, panašų į tą, kurią gamina jos giminaičiai, šakniastiebiai. Kolonijos paprastai atrodo sklandžiai.
Ligos
Vainikėlis tulžies
Ši liga yra užauginta daugiau nei šimte užkrėstų augalų, kuriuose susidaro tulžies arba navikas tokiose struktūrose kaip šaknys, žievelės ir stiebai.
Navikai vystosi po to, kai bakterijos patenka į naujai padarytas žaizdas jautriam šeimininkui.
Kai bakterijos atpažįsta žaizdą ir atvirkščiai, arčiausiai jos esančios ląstelės pradeda dalytis. Agrobakterija jungiasi prie savo šeimininkų ląstelių sienelių, tačiau jų ląstelių nepriverčia.
Agrobacterium tumefaciens gaminama lajos tulžis tam tikru metu gali sukelti stiebo kritimą. Šaltinis: Jacilluch
Praėjus dviem ar trims dienoms po užkrėtimo, augalų ląstelėse vyksta kondicionavimas, dėl kurio jos tampa jautrios bakterinės plazmidės, žinomos kaip Ti DNR, DNR fragmentui, nes tai seka, sukelianti navikus.
Šis bakterinės DNR fragmentas integruojasi su augalo ląstelės-šeimininkės branduoline DNR ir skatina augalų ląstelių virsmą iš normalių į navikines ląsteles.
Vėliau transformuotos ląstelės nekontroliuojamai dalijasi ir auga nepriklausomai nuo bakterijų ir augalo.
Augalas, susidaręs stiebo arba augalų šaknyse, lemia, kad pailgos ląstelės, esančios šalia ksilemos ar aplink ją, daro spaudimą ksilemo indams ir yra suspaustos bei išnirusios, todėl jų transportavimas tampa mažiau efektyvus. vanduo augalo viduje.
Ligos pradžioje navikai yra beveik rutulio formos, balti ir minkštos tekstūros. Iš pradžių jie gali būti supainioti su žaizdos, esančios po oda, produktu. Tada audiniai patamsėja dėl periferinių ląstelių žūties ir puvimo.
Kai kurie navikai gali būti sumedėję, kiti - pūlingi. Jos dydis gali būti iki 30 cm.
Plaukuota šaknis
Tai liga, kurią sukelia Agrobacterium tumefaciens rūšys ir jos giminaitis Agrobacterium rhizogenes. Abu jie pateikia Ri plazmides ir skatina plaukuotų šaknų formavimąsi jų šeimininkuose, o tai rodo labai specifinį užkrėstų augalų šaknų fenotipą.
Šaknys gausiai vystosi ir atrodo kaip plaukai ar šaknys su daugybe plaukų. Tai įvyksta, kai bakterinė DNR yra integruota į augalų DNR, ir stimuliuojama indolio acto rūgšties sintezė, kuri skatina diferenciaciją nuo normalių šaknų iki plaukuotų šaknų.
Biologinė kontrolė
Agrobacterium tumefaciens sukeltą lajos tulžį gali biologiškai valdyti tos pačios genties bakterija (Agrobacterium radiobacter), kuri nėra patogeniška.
Dėl šios biokontrolės sėklos, sodinukai ir augalų auginiai yra apdorojami K84 padermės A. radiobacter suspensija, pagaminus bakteriiociną, žinomą kaip agrocinas 84, kuris veikia kaip antibiotikas prieš taksonomiškai susijusias bakterijas.
Ši medžiaga selektyviai slopina fitopatogenines bakterijas, patenkančias į nepatogeninių bakterijų impregnuotų augalų audinių paviršių. Tačiau žinoma, kad keliose šalyse yra A. tumefaciens padermių, atsparių agrokinui 84.
Cheminė kontrolė
Vyšnios, jautrios A. tumefaciens infekcijai, paprastai yra gydomos dichlonu (dichlornaftochinonu).
Ti plazmidė iš Agrobacterium tumefaciens yra bakterijų DNR fragmentas, naudingas genų inžinerijoje. Šaltinis: Ti plasmid.svg: Daugiafunkcinis darinys: „Miguelferig“
Nuorodos
- Ruggiero, MA, Gordon, DP, Orrell, TM, Bailly, N., Bourgoin, T., Brusca, RC ir kt. 2015. Aukštesnio lygio visų gyvųjų organizmų klasifikacija. „PLOS ONE 10“ (4): e0119248.
- Agrios, GN 2005. Augalų patologija. 5 -asis leidimas „Elsevier“ akademinė spauda. Jungtinės Amerikos Valstijos. 922 psl.
- Gyvenimo katalogas: 2019 m. Metinis kontrolinis sąrašas. Išsami informacija apie rūšį: Rizobium radiobakterija (Beijerinck ir van Delden, 1902) Young ir kt., 2001. Paimta iš: catalogueoflife.org
- Echeverrigaray, S. 1995. Nicotiana tabacum L. peroksidazės ir polipeptidų profilių pokyčiai, transformuoti su Agrobacterium rhizogenes. Kaimo mokslas, „Santa Maria“ 25 (2): 229–232.
- De la Isla, L. Fitopatologija. 1994. Fitopatologija. Magistrantūros kolegija, UTEHA Noriega Editores. 384 psl.