AZOSPIRILLUM: MGA KATANGIAN, TIRAHAN, METABOLISMO - BIOLOGY - 2025

Ang Azospirillum ay isang genus ng libreng buhay na gramo-negatibong bakterya na may kakayahang mag-aayos ng nitrogen. Ito ay kilala sa maraming taon bilang tagataguyod ng paglago ng halaman, dahil ito ay isang kapaki-pakinabang na organismo para sa mga pananim.

Samakatuwid, kabilang sila sa pangkat ng paglago ng halaman na nagtataguyod ng rhizobacteria at nahiwalay sa rhizosphere ng mga damo at butil. Mula sa pananaw ng agrikultura, ang Azospirillum ay isang genus na malawak na pinag-aralan para sa mga pag-aari nito.

Ni Frank Vincentz, mula sa Wikimedia Commons

Ang bakterya na ito ay may kakayahang gamitin ang mga nutrisyon na na-excreted ng mga halaman at may pananagutan sa pag-aayos ng nitrogen atmospheric. Salamat sa lahat ng mga kanais-nais na katangian, kasama ito sa pagbabalangkas ng mga biofertilizer na mailalapat sa mga alternatibong sistema ng agrikultura.

Taxonomy

Noong 1925 ang unang species ng genus na ito ay ihiwalay at tinawag itong Spirillum lipoferum. Ito ay hindi hanggang 1978 nang ang poste ng Azospirillum ay nai-post.

Labindalawang species na kabilang sa bacterial genus na ito ay kasalukuyang kinikilala: A. lipoferum at A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. Greaterimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense , A. zeae at A. rugosum.

Ang mga genera ay kabilang sa pagkakasunud-sunod ng Rhodospirillales at sa subclass ng alphaproteobacteria. Ang pangkat na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paniniwala na may mga minuto na konsentrasyon ng mga sustansya at sa pamamagitan ng pagtaguyod ng mga simbiotohikong ugnayan sa mga halaman, halaman pathogenic microorganism at maging sa mga tao.

Pangkalahatang katangian at morpolohiya

Ang genus ay madaling kinilala sa pamamagitan ng vibroid o makapal na hugis ng baras, pleomorphism, at kadaliang kumilos. Maaari silang maging tuwid o bahagyang hubog, ang kanilang diameter ay humigit-kumulang sa 1 um at 2.1 hanggang 3.8 ang haba. Ang mga tip ay karaniwang matalim.

Ang bakterya ng genus Azospirillum ay nagpapakita ng maliwanag na pagkilos, na nagtatanghal ng isang pattern ng polar at lateral flagella. Ang unang pangkat ng flagella ay pangunahing ginagamit para sa paglangoy, habang ang pangalawa ay nauugnay sa paggalaw sa solidong ibabaw. Ang ilang mga species ay mayroon lamang polar flagellum.

Ang motility na ito ay nagbibigay-daan sa mga bakterya na lumipat sa mga lugar kung saan ang mga kondisyon ay angkop para sa kanilang paglaki. Bilang karagdagan, mayroon silang pang-akit na kemikal patungo sa mga organikong acid, aromatic compound, sugars at amino acid. May kakayahan din silang lumipat sa mga rehiyon na may pinakamainam na pag-ikot ng oxygen.

Kapag nahaharap sa masamang kondisyon - tulad ng desiccation o kakulangan ng mga sustansya - ang mga bakterya ay maaaring kumuha ng mga form ng mga cyst at bubuo ng isang panlabas na takip na binubuo ng polysaccharides.

Ang mga genom ng mga bakteryang ito ay malaki at may maraming mga replika, na kung saan ay katibayan ng plasticity ng organismo. Sa wakas, ang mga ito ay nailalarawan sa pagkakaroon ng mga butil na poly-b-hydroxybutyrate.

Habitat

Ang Azospirillum ay matatagpuan sa rhizosphere, ang ilang mga pilay na nakararami ay naninirahan sa ibabaw ng mga ugat, bagaman mayroong ilang mga uri na may kakayahang makahawa sa iba pang mga lugar ng halaman.

Nahiwalay ito sa iba't ibang mga species ng halaman sa buong mundo, mula sa mga kapaligiran na may tropical climates sa mga rehiyon na may temperatura ng pag-init.

Nahiwalay sila sa mga cereal tulad ng mais, trigo, bigas, sorghum, oats, mula sa mga damo tulad ng Cynodon dactylon at Poa pratensis. Naiulat din ang mga ito sa agave at sa iba't ibang cacti.

Ang mga ito ay hindi natagpuan ng homogenous sa ugat, ang ilang mga galaw ay nagpapakita ng mga tiyak na mekanismo upang mahawahan at kolonahin ang interior ng ugat, at ang iba ay dalubhasa sa kolonisasyon ng mucilaginous na bahagi o nasira na mga cell ng ugat.

Metabolismo

Ang Azospirillum ay nagpapakita ng napaka magkakaibang at maraming nalalaman na metabolismo ng carbon at nitrogen, na nagpapahintulot sa organismo na ito na umangkop at makipagkumpitensya sa iba pang mga species sa rhizosphere. Maaari silang lumaki sa anaerobic at aerobic na kapaligiran.

Ang bakterya ay mga nitrogen fixer at maaaring gumamit ng ammonium, nitrites, nitrates, amino acid at molekular na nitrogen bilang isang mapagkukunan ng elementong ito.

Ang pag-convert ng nitrogen nitrogen sa ammonia ay pinagsama sa pamamagitan ng isang komplikadong enzyme na binubuo ng protina dinitrogenase, na naglalaman ng molibdenum at iron bilang isang cofactor, at isa pang bahagi ng protina na tinatawag na dinitrogenase reductase, na naglilipat ng mga electron mula sa donor hanggang sa protina.

Katulad nito, ang mga enzymes glutamine synthetase at glutamate synthetase ay kasangkot sa assimilation ng ammonium.

Pakikipag-ugnay sa halaman

Ang ugnayan sa pagitan ng bakterya at halaman ay maaaring matagumpay na maganap kung ang bakterya ay makakaligtas sa lupa at makahanap ng isang makabuluhang populasyon ng mga ugat.

Sa rhizosphere, ang pagbawas ng gradient ng mga sustansya mula sa ugat hanggang sa paligid nito ay nabuo ng mga exudates ng halaman.

Dahil sa chemotaxis at mga mekanismo ng motility na nabanggit sa itaas, ang bakterya ay maaaring maglakbay sa halaman at gamitin ang mga exudates bilang isang mapagkukunan ng carbon.

Ang mga tiyak na mekanismo na ginagamit ng bakterya upang makipag-ugnay sa halaman ay hindi pa ganap na inilarawan. Gayunpaman, ang ilang mga gene sa bakterya ay kilala na kasangkot sa prosesong ito, kabilang ang pelA, sala, salB, mot 1, 2 at 3, laf 1, atbp.

Aplikasyon

Ang paglago ng halaman na nagtataguyod ng rhizobacteria, pinaikling PGPR para sa acronym nito sa Ingles, ay binubuo ng isang pangkat ng mga bakterya na nagtataguyod ng paglago ng halaman.

Ang kaugnayan ng mga bakterya na may mga halaman ay naiulat na kapaki-pakinabang para sa paglago ng halaman. Ang kababalaghan na ito ay nangyayari salamat sa iba't ibang mga mekanismo, na gumagawa ng pag-aayos ng nitrogen at ang paggawa ng mga hormone ng halaman tulad ng mga auxins, giberillins, cytokinins at absisic acid, na nag-aambag sa pag-unlad ng halaman.

Sa dami, ang pinakamahalagang hormone ay auxin - indoleacetic acid (IAA), na nagmula sa amino acid tryptophan - at ito ay synthesized ng hindi bababa sa dalawang metabolic pathway sa loob ng bakterya. Gayunpaman, walang direktang katibayan ng pakikilahok ng auxin sa pagtaas ng pagtubo ng halaman.

Ang mga giberillins, bilang karagdagan sa pakikilahok sa paglaki, ay nagpapasigla sa cell division at pagtubo ng binhi.

Ang mga katangian ng mga halaman na inoculated ng bakterya na ito ay nagsasama ng isang pagtaas sa haba at bilang ng mga kalaunan ay matatagpuan mga ugat, isang pagtaas sa bilang ng mga buhok na ugat, at isang pagtaas sa tuyong bigat ng ugat. Dinadagdagan din nila ang mga proseso ng paghinga ng cellular.

Mga Sanggunian

1. Caballero-Mellado, J. (2002). Ang genus Azospirillum. Mexico, D F. UNAM.
2. Cecagno, R., Fritsch, TE, & Schrank, IS (2015). Ang Plant Growth-Promoting Bacteria Azospirillum amazonense: Genomic Versatility at Phytohormone Pathway. BioMed Research International, 2015, 898592.
3. Gómez, MM, Mercado, EC, & Pineda, EG (2015). Ang Azospirillum isang rhizobacterium na may potensyal na paggamit sa agrikultura. Biological Journal ng DES Pang-agham na Pang-agham na Pang-agham na Pamantasan ng Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, 16 (1), 11-18.
4. Kannaiyan, S. (Ed.). (2002). Biotechnology ng biofertilizer. Alpha Science Int'l Ltd.
5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). Ang Azospirillum, isang libreng buhay na nitrogen-pag-aayos ng bakterya na malapit na nauugnay sa mga damo: genetic, biochemical at ecological aspeto. Mga pagsusuri sa microbiology ng FEMS, 24 (4), 487–506.
6. Tortora, GJ, Funke, BR, & Kaso, CL (2007). Panimula sa microbiology. Panamerican Medical Ed.