Đặc điểm Azospirillum, môi trường sống, trao đổi chất

Azospirillum là một chi vi khuẩn gram âm sống tự do có khả năng cố định đạm. Nó đã được biết đến trong nhiều năm như là một yếu tố thúc đẩy tăng trưởng thực vật, vì nó là một sinh vật có lợi cho cây trồng.

Do đó, chúng thuộc nhóm rhizobacteria thúc đẩy sự phát triển của thực vật và đã được phân lập từ rhizosphere của cỏ và ngũ cốc. Từ quan điểm của nông nghiệp, Azospirillum là một thể loại rất được nghiên cứu cho các thuộc tính của nó.

Vi khuẩn này có thể sử dụng các chất dinh dưỡng được bài tiết bởi thực vật và chịu trách nhiệm cho việc cố định nitơ trong khí quyển. Nhờ tất cả các đặc điểm thuận lợi này, nó được bao gồm trong công thức của phân bón sinh học được áp dụng trong các hệ thống nông nghiệp thay thế.

Chỉ số

• 1 phân loại
• 2 Đặc điểm chung và hình thái
• 3 môi trường sống
• 4 Chuyển hóa
• 5 Tương tác với nhà máy
• 6 công dụng
• 7 tài liệu tham khảo

Phân loại

Vào năm 1925, loài đầu tiên của chi này đã được phân lập và nó được gọi là Tảo xoắn lipoferum. Mãi đến năm 1978, thể loại này mới được đưa ra Azospirillum.

Hiện tại, mười hai loài thuộc chi vi khuẩn này được công nhận: A. lipoferum và A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. tinyimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae và A. rugosum.

Các chi này thuộc về thứ tự Rhodospirillales và thuộc phân lớp của Alphaproteobacteria. Nhóm này được đặc trưng bởi tin tưởng với nồng độ dinh dưỡng nhỏ và bằng cách thiết lập mối quan hệ cộng sinh với thực vật, vi sinh vật gây bệnh của thực vật và thậm chí với con người.

Đặc điểm chung và hình thái

Chi này dễ dàng được xác định bởi Vibrio hoặc hình dạng que dày, màng phổi và tính di động xoắn ốc. Chúng có thể thẳng hoặc hơi cong, đường kính của chúng xấp xỉ 1 um và dài 2,1 đến 3,8. Nói chung các mẹo là sắc nét.

Vi khuẩn thuộc chi Azospirillum Họ cho thấy sự vận động rõ ràng, trình bày một mô hình của Flagella cực và bên. Nhóm Flagella đầu tiên được sử dụng chủ yếu để bơi lội, trong khi nhóm thứ hai liên quan đến sự dịch chuyển trên bề mặt rắn. Một số loài chỉ hiện diện trên lá cờ cực.

Sự vận động này cho phép vi khuẩn di chuyển đến các khu vực có điều kiện thích hợp cho sự phát triển của chúng. Ngoài ra, chúng thể hiện sự hấp dẫn hóa học đối với axit hữu cơ, hợp chất thơm, đường và axit amin. Họ cũng có thể di chuyển đến các vùng có sự co bóp oxy tối ưu.

Khi phải đối mặt với các điều kiện bất lợi - chẳng hạn như khô hoặc thiếu chất dinh dưỡng - vi khuẩn có thể hình thành các u nang và phát triển lớp vỏ bên ngoài bao gồm các polysacarit.

Bộ gen của những vi khuẩn này rất lớn và có nhiều bản sao, đó là bằng chứng về độ dẻo của cơ thể. Cuối cùng, chúng được đặc trưng bởi sự hiện diện của các hạt poly-b-hydroxybutyrate.

Môi trường sống

Azospirillum được tìm thấy trong rhizosphere, một số chủng chủ yếu cư trú trên bề mặt của rễ, mặc dù có một số loại có khả năng lây nhiễm các khu vực khác của cây.

Nó đã được phân lập từ các loài thực vật khác nhau trên khắp thế giới, từ môi trường có khí hậu nhiệt đới, đến các vùng có nhiệt độ ôn đới.

Họ đã được phân lập từ các loại ngũ cốc như ngô, lúa mì, gạo, lúa miến, yến mạch, từ đồng cỏ như Cynodon dactylon và Poa pratensis. Chúng cũng đã được báo cáo trong agave và trong các cây xương rồng khác nhau.

Không tìm thấy đồng nhất ở gốc, một số chủng nhất định thể hiện các cơ chế cụ thể để lây nhiễm và xâm chiếm bên trong gốc, và các chủng khác chuyên về sự xâm lấn của phần niêm mạc hoặc tế bào rễ bị hư hại.

Trao đổi chất

Azospirillum Nó trình bày một sự chuyển hóa rất đa dạng và linh hoạt của carbon và nitơ, cho phép sinh vật này thích nghi và cạnh tranh với các loài khác trong rhizosphere. Chúng có thể sinh sôi nảy nở trong môi trường yếm khí và hiếu khí.

Vi khuẩn là chất cố định nitơ và có thể sử dụng amoni, nitrit, nitrat, axit amin và nitơ phân tử làm nguồn của nguyên tố này.

Sự chuyển đổi nitơ trong khí quyển thành amoni được trung gian bởi một phức hợp enzyme bao gồm protein dinitrogenase, chứa molypden và sắt như một đồng yếu tố, và một phần protein khác gọi là dinitrogenase reductase, chuyển electron từ người hiến sang protein.

Tương tự, các enzyme glutamine synthetase và glutamate synthetase có liên quan đến quá trình đồng hóa amoni.

Tương tác với nhà máy

Sự kết hợp giữa vi khuẩn và cây chỉ có thể xảy ra thành công nếu vi khuẩn có thể tồn tại trong đất và tìm thấy một quần thể rễ đáng kể.

Trong rhizosphere, độ dốc của chất dinh dưỡng giảm từ gốc đến môi trường xung quanh được tạo ra bởi các chất tiết ra từ thực vật.

Theo cơ chế hóa trị và vận động đã đề cập ở trên, vi khuẩn có thể di chuyển đến nhà máy và sử dụng chất tiết ra làm nguồn carbon.

Các cơ chế cụ thể mà vi khuẩn sử dụng để tương tác với cây vẫn chưa được mô tả cho sự hoàn hảo. Tuy nhiên, một số gen trong vi khuẩn có liên quan đến quá trình này đã được biết đến, bao gồm tóc, phòng, salB, mot 1, 2 và 3, 1, v.v..

Công dụng

Sự phát triển của thực vật thúc đẩy rhizobacteria, viết tắt PGPR bằng từ viết tắt bằng tiếng Anh, bao gồm một nhóm vi khuẩn thúc đẩy sự phát triển của thực vật.

Nó đã được báo cáo rằng sự liên kết của vi khuẩn với thực vật có lợi cho sự phát triển của thực vật. Hiện tượng này xảy ra nhờ các cơ chế khác nhau, tạo ra sự cố định nitơ và sản xuất các hoocmon thực vật như chất phụ gia, gibberilin, cytokinin và axit abscisic, góp phần vào sự phát triển của cây.

Về mặt định lượng, hormone quan trọng nhất là auxin - axit indoleacetic (IAA), có nguồn gốc từ axit amin tryptophan - và được tổng hợp bởi ít nhất hai con đường trao đổi chất trong vi khuẩn. Tuy nhiên, không có bằng chứng trực tiếp về sự tham gia của chất phụ gia vào sự phát triển của cây.

Giberilines, ngoài việc tham gia vào sự tăng trưởng, kích thích sự phân chia tế bào và sự nảy mầm của hạt giống.

Các đặc điểm của cây được cấy bởi vi khuẩn này bao gồm sự gia tăng chiều dài và số lượng rễ nằm ở bên, sự gia tăng số lượng lông rễ và tăng trọng lượng khô của rễ. Chúng cũng làm tăng quá trình hô hấp tế bào.

Tài liệu tham khảo

1. Caballero-Mellado, J. (2002). Giới tính Azospirillum. Mexico, D F. UNAM.
2. Cecagno, R., Fritsch, T. E., & Schrank, I. S. (2015). Vi khuẩn thúc đẩy tăng trưởng thực vật Azospirillum amazonense: Con đường đa năng gen và Phytohormone. Nghiên cứu sinh học quốc tế, 2015, 898592.
3. Gómez, M. M., Mercado, E. C., & Pineda, E. G. (2015). Azospirillum một loại vi khuẩn rhizobacteria với tiềm năng sử dụng trong nông nghiệp. Tạp chí sinh học của Khoa học sinh học nông nghiệp DES Đại học Michoacán của San Nicolás de Hidalgo, 16(1), 11-18.
4. Kannaiyan, S. (Ed.). (2002). Công nghệ sinh học của phân bón sinh học. Alpha Science Int'l Ltd.
5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, một loại vi khuẩn cố định đạm sống tự do có liên quan chặt chẽ với các loại cỏ: các khía cạnh di truyền, sinh hóa và sinh thái. Đánh giá vi sinh FEMS, 24(4), 487-506.
6. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). Giới thiệu về vi sinh. Ed. Panamericana Y tế.