Agrobacterium tumefaciens 는 Rhizobiales 주문에 속하는 식물 병원성 세균입니다. 이 박테리아의 가장 중요한 특징은 DNA의 일부를 식물 세포에 도입하여 짧은 시간에 정상 세포에서 종양 세포로 변형시켜 크라운 담즙을 유발한다는 것입니다.
이 박테리아는 그람 음성균으로 흰색 또는 노란색의 집락을 형성하고 탄수화물과 함께 배양 배지에서 점액 성 다당류를 생성합니다. 그것은 주변 편모에 의해 대체되고 토양에 살고 상처를 통해 식물 세포를 감염시킵니다.
Agrobacterium tumefaciens 세포가 뿌리를 감염시키기 시작합니다. 출처 : AG Matthysse, KV Holmes, RHG Gurlitz
숙주에서 아그로 박테 리움이 유발하는 증상은 병원성 종 때문이 아니라 플라스미드 (원형 DNA 단편)의 유형 때문입니다. 따라서 Ti 플라스미드를 포함하는 박테리아는 치관 담즙을 생성하는 종양 유도제이고 Ri 플라스미드를 포함하는 박테리아는 털이 뿌리의 형성을 유도합니다.
이 박테리아 종은 특정 바이러스와 함께 식물 종을 형질 전환하기위한 유전 물질의 벡터로서 높은 생산 잠재력을 가진 형질 전환 식물 재배의 시대를 열었습니다. 또한, Agrobacterium tumefaciens에 의해 생성 된 크라운 담즙에 대한 연구는 시험관 내 식물 조직 배양의 응용 분야에서 중요한 부분을 구성했습니다.
현재 생명 공학자들은이 박테리아를 사용하여 곤충과 같은 다른 유기체를 변형시키고 관련 식물과 관련되지 않은 식물 사이에 유전자를 전달합니다.
종 : Rhizobium radiobacter (Beijerinck and van Delden, 1902) Young et al., 2001 (유효한 이름)
일부 동의어는 Agrobacterium radiobacter (Beijerinck and van Delden, 1902) Conn, 1942 및 Agrobacterium tumefaciens (Smith and Townsend, 1907) Conn, 1942입니다.
형태
Agrobacterium tumefaciens는 측면 편모가 흩어져 있고 배양에서 흰색 및 때로는 황색 식민지에서 자라는 세균 모양의 박테리아입니다.
박테리아의 세균 모양은 모양이 막대 모양임을 나타냅니다. A. tumefaciens의 치수는 길이 0.8μm, 너비 1.5 ~ 3μm입니다.
Rhizobiaceae 계통의 박테리아는 1 ~ 6 개의 편모에 존재하는 그람 음성 박테리아입니다. 특히 A. tumefaciens는 1 개 또는 4 개의 주변 편모를 통과합니다. 편모가 하나 인 경우에는 극이 아닌 측면입니다.
배양 배지에서의 성장과 관련하여 배지에 탄수화물 공급원이 포함되어 있으면 박테리아는 친척 인 가근 균이 생성하는 것과 유사한 다당류 유형의 점액을 풍부하게 생성합니다. 콜로니는 일반적으로 매끄러운 외관을 가지고 있습니다.
질병
크라운 담즙
이 질병은 뿌리, 잎자루 및 줄기와 같은 구조에 담즙이나 종양이 형성되는 100 개 이상의 감염된 식물에서 생성됩니다.
종양은 박테리아가 감염되기 쉬운 숙주의 새로 만든 상처에 들어간 후에 발생합니다.
박테리아가 상처를 인식하고 그 반대의 경우에도 가장 가까운 세포가 분열을 시작합니다. 아그로 박테 리움은 숙주의 세포벽에 결합하지만 세포를 침범하지는 않습니다.
Agrobacterium tumefaciens에 의해 생성 된 크라운 담즙은 어느 시점에서 줄기가 떨어질 수 있습니다. 출처 : jacilluch
감염 후 2 ~ 3 일 후에 식물 세포에서 조절이 일어나 종양을 유발하는 서열이기 때문에 Ti DNA로 알려진 박테리아 플라스미드의 DNA 단편에 민감하게 만듭니다.
이 박테리아 DNA 단편은 숙주 식물 세포의 핵 DNA와 통합되어 식물 세포를 정상 세포에서 종양 세포로 변형시킵니다.
나중에 형질 전환 된 세포는 박테리아와 식물과 무관하게 분열하고 자랍니다.
식물의 줄기 나 뿌리에서 형성된 담즙은 목부 근처 또는 그 주위에있는 길쭉한 세포가 목부 혈관에 압력을 생성하고 압축 및 탈구되어 수송 효율이 떨어집니다. 식물 내부의 물.
질병이 시작될 때 종양은 거의 구형이고 흰색이며 질감이 부드럽습니다. 처음에는 상처의 굳은 살 산물과 혼동 될 수 있습니다. 조직은 말초 세포 사멸과 부패로 인해 어두워집니다.
일부 종양은 우디 일 수 있고 다른 종양은 해면질 일 수 있습니다. 크기는 최대 30cm까지 가능합니다.
털이 많은 뿌리
Agrobacterium tumefaciens 종과 상대적인 Agrobacterium rhizogenes에 의해 생성되는 질병입니다. 둘 다 Ri 플라스미드를 제시하고 숙주에서 털이 많은 뿌리의 형성을 유도하여 감염된 식물의 뿌리에서 매우 특별한 표현형을 보여줍니다.
뿌리는 풍부하게 발달하고 머리카락이나 털이 많은 뿌리처럼 보입니다. 이것은 박테리아 DNA가 식물 DNA에 통합되고 인돌 아세트산의 합성이 촉진되어 정상적인 뿌리에서 털이 많은 뿌리로의 분화를 촉진하면 발생합니다.
생물학적 제어
아그로 박테 리움 투메 파시 엔스 (Agrobacterium tumefaciens)로 인한 정수리 담즙은 병원성이 아닌 같은 속 박테리아 (Agrobacterium radiobacter)에 의해 생물학적으로 제어 될 수 있습니다.
이 생물 통제를 위해 종자, 묘목 및 식물 절단은 A. radiobacter K84 균주의 현탁액으로 처리됩니다. 이는 분류 학적으로 관련된 박테리아에 대한 항생제 역할을하는 agrocin 84로 알려진 박테리오신의 생산 덕분입니다.
이 물질은 비병원성 세균이 함침 된 식물 조직의 표면에 도달하는 식물 병원성 세균을 선택적으로 억제합니다. 그러나 여러 국가에서 agrocin 84에 내성을 가진 A. tumefaciens 균주가있는 것으로 알려져 있습니다.
화학적 제어
A. tumefaciens에 감염되기 쉬운 체리의 경우, 일반적으로 dichlone (dichloro naphthoquinone)으로 예방 적으로 치료합니다.
Agrobacterium tumefaciens의 Ti 플라스미드는 유전 공학에 유용한 박테리아 DNA 단편입니다. 출처 : Ti plasmid.svg : Mouagipderivative work : Miguelferig
참고 문헌
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