Azospirillum 은 질소를 고정 할 수있는 자유 생존 그람 음성 박테리아의 속입니다. 그것은 작물에 유익한 유기체이기 때문에 수년 동안 식물 성장 촉진제로 알려져 왔습니다.
따라서 그들은 식물 성장을 촉진하는 rhizobacteria 그룹에 속하며 풀과 곡물의 뿌리 권에서 분리되었습니다. 농업의 관점에서, Azospirillum은 그 특성에 대해 널리 연구 된 속입니다.
Wikimedia Commons의 Frank Vincentz 작성
이 박테리아는 식물에서 배설되는 영양분을 사용할 수 있으며 대기 질소를 고정시키는 역할을합니다. 이러한 모든 유리한 특성 덕분에 대체 농업 시스템에 적용 할 생물 비료의 공식화에 포함됩니다.
분류
1925 년에이 속의 첫 번째 종이 분리되었고 Spirillum lipoferum이라고 불 렸습니다. Azospirillum 속이 가정 된 것은 1978 년이 되어서야였습니다.
이 박테리아 속에 속하는 12 종은 현재 A. lipoferum 및 A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense , A. zeae 및 A. rugosum.
이 속은 Rhodospirillales의 순서와 alphaproteobacteria의 하위 부류에 속합니다. 이 그룹은 미세한 영양소 농도를 믿고 식물, 식물 병원성 미생물 및 심지어 인간과 공생 관계를 수립하는 것이 특징입니다.
일반적인 특성 및 형태
속은 vibroid 또는 두꺼운 막대 모양, 다형성 및 나선형 이동성으로 쉽게 식별됩니다. 그들은 직선이거나 약간 구부러 질 수 있으며 직경은 약 1um이고 길이는 2.1 ~ 3.8입니다. 팁은 일반적으로 날카 롭습니다.
Azospirillum 속의 박테리아는 명백한 운동성을 나타내며 극성 및 측면 편모의 패턴을 나타냅니다. 첫 번째 편모 그룹은 주로 수영에 사용되며 두 번째 그룹은 단단한 표면에서의 움직임과 관련이 있습니다. 일부 종에는 극지 편모 만 있습니다.
이 운동성은 박테리아가 성장에 적합한 조건으로 이동할 수있게합니다. 또한 유기산, 방향족 화합물, 설탕 및 아미노산에 대한 화학적 매력이 있습니다. 그들은 또한 최적의 산소 수축을 가진 지역으로 이동할 수 있습니다.
건조 또는 영양 부족과 같은 불리한 조건에 직면하면 박테리아는 낭종의 형태를 취하고 다당류로 구성된 외피를 개발할 수 있습니다.
이 박테리아의 게놈은 크고 여러 개의 레 플리 콘을 가지고 있으며 이는 유기체의 가소성의 증거입니다. 마지막으로, 그들은 poly-b-hydroxybutyrate 입자의 존재를 특징으로합니다.
서식지
Azospirillum은 뿌리 권에서 발견되며 일부 균주는 주로 뿌리 표면에 서식하지만 식물의 다른 영역을 감염시킬 수있는 일부 유형이 있습니다.
열대 기후 환경에서 온대 온도 지역에 이르기까지 전 세계의 다양한 식물 종으로부터 격리되었습니다.
그들은 옥수수, 밀, 쌀, 수수, 귀리와 같은 곡물, Cynodon dactylon 및 Poa pratensis와 같은 풀에서 분리되었습니다. 그들은 또한 용설란과 다른 선인장에서보고되었습니다.
그들은 뿌리에서 균질하게 발견되지 않으며, 특정 균주는 뿌리 내부를 감염 및 식민지화하는 특정 메커니즘을 나타내며, 다른 균주는 뿌리의 점액 부분 또는 손상된 세포의 식민지화를 전문으로합니다.
대사
Azospirillum은 매우 다양하고 다재다능한 탄소 및 질소 대사를 나타내므로이 유기체가 근권의 다른 종과 적응하고 경쟁 할 수 있습니다. 혐기성 및 호기성 환경에서 증식 할 수 있습니다.
박테리아는 질소 고정 제이며 암모늄, 아질산염, 질산염, 아미노산 및 분자 질소를이 원소의 공급원으로 사용할 수 있습니다.
대기 질소의 암모니아로의 전환은 몰리브덴과 철을 보조 인자로 포함하는 단백질 디 니트로게나 아제와 공여자에서 단백질로 전자를 전달하는 디 니트로게나 아제 환원 효소라고하는 또 다른 단백질 부분으로 구성된 효소 복합체에 의해 매개됩니다.
유사하게, 효소 글루타민 합성 효소 및 글루타메이트 합성 효소는 암모늄의 동화에 관여합니다.
식물과의 상호 작용
박테리아와 식물 사이의 연관성은 박테리아가 토양에서 생존 할 수 있고 상당한 뿌리 개체군을 찾을 수있는 경우에만 성공적으로 발생할 수 있습니다.
뿌리 권에서 뿌리에서 주변으로 영양분의 감소하는 기울기는 식물의 삼출물에 의해 생성됩니다.
위에서 언급 한 주 화성 및 운동성 메커니즘으로 인해 박테리아는 식물로 이동할 수 있고 삼출물을 탄소원으로 사용할 수 있습니다.
박테리아가 식물과 상호 작용하는 데 사용하는 특정 메커니즘은 아직 완전히 설명되지 않았습니다. 그러나 pelA, sala, salB, mot 1, 2 및 3, laf 1 등을 포함한 박테리아의 특정 유전자가이 과정에 관여하는 것으로 알려져 있습니다.
응용
식물 성장을 촉진하는 rhizobacteria는 PGPR로 영어로 약어되며 식물 성장을 촉진하는 박테리아 그룹으로 구성됩니다.
박테리아와 식물의 연관성은 식물 성장에 유익한 것으로보고되었습니다. 이 현상은 질소 고정을 생성하는 다른 메커니즘과 식물의 발달에 기여하는 옥신, 지 베릴 린, 사이 토키 닌 및 압시 산과 같은 식물 호르몬의 생성 덕분에 발생합니다.
정량적으로 가장 중요한 호르몬은 아미노산 인 트립토판에서 파생 된 인돌 아세트산 (IAA) 인 옥신이며 박테리아 내에서 적어도 두 가지 대사 경로에 의해 합성됩니다. 그러나 식물 성장을 증가시키는 데 옥신의 참여에 대한 직접적인 증거는 없습니다.
지 베릴 린은 성장에 참여하는 것 외에도 종자의 세포 분열과 발아를 촉진합니다.
이 박테리아에 의해 접종 된 식물의 특징은 옆으로 위치한 뿌리의 길이와 수의 증가, 뿌리 털의 수의 증가, 뿌리의 건조 중량 증가를 포함합니다. 그들은 또한 세포 호흡 과정을 증가시킵니다.
참고 문헌
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