Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Agrobacterium rhizogenes (з грец. rhiza — «корінь», gennao — «створювати, продукувати») — вид грам-негативних паличкоподібних аеробних ґрунтових бактерій роду Agrobacterium, що вражають корені рослин внаслідок потрапляння бактерій у клітини через механічні пошкодження тканин. На основі біологічних особливостей та здатності трансформувати рослинні клітини Argobacterium rhizogenes широко використовують у біотехнології та генній інженерії рослин.
| Agrobacterium rhizogenes | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||||||||||
| Біологічна класифікація | ||||||||||||||
| ||||||||||||||
| Синоніми | ||||||||||||||
| Rhizobium rhizogenes Phytomonas rhizogenes | ||||||||||||||
Посилання | ||||||||||||||
|
Історія та систематика
Вид є одним із типових представників роду Agrobacterium. Перші згадки про Agrobacterium rhizogenes у наукових працях з'явилися у 1930 році. У літературі також зустрічається назва Rhizobium rhizogenes. Назва виду походить із грецької мови та базується на здатності бактерій змінювати архітектуру коренів рослин, що характеризується появою бородатих (волохатих) коренів. Дослівно «бактерії, що утворюють корені». Вперше термін «волохатий корінь» згадав у своїй роботі Стюарт у 1900 році, згодом його цитував Гільдебрандт у 1934 році. У 1930 році Рікер із колегами описав організм, що викликає захворювання рослин з утворенням волохатих коренів, і назвав Phytomonas rhizogenes, згодом вид перейменували і він отримав сучасну назву. Загалом до виду належать пухлинні, ризогенні та непатогенні штами. Назви типових штамів: ATCC 11325, DSM 30148, ICMP 5794, IFO 13257, LMG 150, NCPPB 2991. Номери доступу у базі GenBank на основі послідовності 16S рРНК: D01257, D14501.
Біологічні властивості
Морфологія
Agrobacterium rhizogenes — це прямі або злегка зігнуті паличкоподібні бактерії розмірами 0,6−1,0×1,5−3,0 мкм. У полі зору мікроскопа розміщуються поодиноко або попарно. Здатні до руху за рахунок 1-4 перитрихальних джгутиків, спор не утворюють.
Культуральні особливості
При культивуванні на щільних живильних середовищах бактеріальні клітини формують округлі опуклі гладкі колонії з рівними краями, позбавлені пігменту або світло-бежевого кольору. Якщо у роботі використовувати вуглеводовмісні живильні середовища, навколо колоній утворюється позаклітинний полісахаридний слиз. Оптимальна температура для росту 25-28°С, при 35°С ріст відсутній. Необхідний фактор росту біотин. Рівень рН 5-9.
Метаболізм
Agrobacterium rhizogenes хемоорганотрофи, здатні до утилізації пропіонату, пірувату, D-рафінози, L-серину, L-сорбози, L-треоніну, D-тагарози, ксилітолу, ксилози, гліцерату, L-лізину, D-арабінози, L-аргініну, L-аспартату, цитрату, D-фукози та глюконату. Представники виду кетолактозонегативні, оксидазо- та уреазопозитивні. Індол не продукують. Результати тестів біохімічної активності виду є диференційними. Для A. rhizogenes характерний метаболізм опінів. Комплексні опінові кислоти маннопін та агропінову кислоту бактерії використовують як джерело вуглецю та азоту.
Геном
Розмір геному варіює в межах 0,3−3,6×10^9 пар основ. Вміст G-C основ у ДНК становить 59-63%.
Патогенність для рослин
Agrobacterium rhizogenes індукують пухлинний ріст рослинних клітин, які називають бородатими, або волохатими коренями. За будовою такі корені відрізняються від здорових наявністю більшої кількості кореневих волосків, вони довші, ніж зазвичай. Вони здатні швидко рости за відсутності екзогенних регуляторів росту. Коренева система розвивається загалом більш розгалуженою і є агравітропною. Утворення таких коренів спричинене перенесенням фрагменту ДНК бактерій у ядерний геном рослинних клітин (Т-ДНК). Експресія генів, що закодовані у цій послідовності, сприяє розвитку та утворенню коренів у ділянці зараження рослин.
Патогенність штамів виду A. rhizogenes визначають за наявністю певного типу плазміди. Пухлиногенні штами містять Ті плазміду, ризогенні штами - Ri плазміду, а штами, які не містять цих плазмід, є непатогенними. Усі перелічені штами разом формують A. radiobacter біовар rhizogenes (біотип 2). Здатність Ri штамів A. rhizogenes індукувати утворення коренів перевіряють за допомогою аналізу із використанням морквяного диска. Проте результати таких експериментів можуть бути хибнопозитивними, тому що пухлинні штами можуть індукувати ріст волохатих коренів у деяких видів рослин. Ri плазміда складається з різних сегментів, а розмір сягає 10-30 тисяч пар основ.
Рослини-господарі
Кількість природних господарів A. rhizogenes обмежена. Найчастіше бактерії вражають види яблунь, огірків, помідорів або динь. Проте у лабораторних умовах виявлено понад 450 видів дводольних та однодольних рослин, які вразливі до інфікування A. rhizogenes. Також проводяться дослідження із голонасінними.
Використання в генній інженерії та біотехнології рослин
Бородаті корені, які утворюють A. rhizogenes, використовують як інструмент для трансгенезу з метою виробництва метаболітів та вивчення функцій генів у рослин. Перевагою використання культур волохатих коренів є утворення значної біомаси. Прикладом практичного застосування є використання білків і вторинних метаболітів, які продукують культури волохатих коренів, для детоксикації забрудненого навколишнього середовища та підвищення посухостійкості рослин. Взаємодію A. rhizogenes з різними видами рослин, типами тканин та конкретними органами або окремими частинами активно вивчають, заражаючи листя, стебла, черешки, верхівкові пагони, сім'ядолі, протопласти, корені і бульби. Порівняння результатів дає розуміння здатності бактерій до зараження та генетичної трансформації.
Джерела
- Young, John M.; Kerr, Allen; Sawada, Hiroyuki (2015). . Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria (англ.). John Wiley & Sons, Ltd. с. 1—15. doi:10.1002/9781118960608.gbm00842. ISBN . Архів оригіналу за 5 грудня 2021. Процитовано 5 грудня 2021.
- . SANBI (амер.). Архів оригіналу за 5 грудня 2021. Процитовано 5 грудня 2021.
- Chandra, Sheela (2012-03). Natural plant genetic engineer Agrobacterium rhizogenes: role of T-DNA in plant secondary metabolism. Biotechnology Letters (англ.). Т. 34, № 3. с. 407—415. doi:10.1007/s10529-011-0785-3. ISSN 0141-5492. Процитовано 5 грудня 2021.
- . NCBI (англ.). Архів оригіналу за 5 грудня 2021. Процитовано 5 грудня 2021.
- Veena, Veena; Taylor, Christopher G. (27 листопада 2007). Agrobacterium rhizogenes: recent developments and promising applications. In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant (англ.). Т. 43, № 5. с. 383—403. doi:10.1007/s11627-007-9096-8. ISSN 1054-5476. Процитовано 5 грудня 2021.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Agrobacterium rhizogenes z grec rhiza korin gennao stvoryuvati produkuvati vid gram negativnih palichkopodibnih aerobnih gruntovih bakterij rodu Agrobacterium sho vrazhayut koreni roslin vnaslidok potraplyannya bakterij u klitini cherez mehanichni poshkodzhennya tkanin Na osnovi biologichnih osoblivostej ta zdatnosti transformuvati roslinni klitini Argobacterium rhizogenes shiroko vikoristovuyut u biotehnologiyi ta gennij inzheneriyi roslin Agrobacterium rhizogenes Biologichna klasifikaciya Domen Bakteriyi Bacteria Tip Proteobakteriyi Proteobacteria Klas Alfaproteobakteriyi Alphaproteobacteria Ryad Rhizobiales Rodina Rhizobiaceae Rid Agrobacterium Vid Agrobacterium rhizogenes Sinonimi Rhizobium rhizogenes Phytomonas rhizogenes Posilannya ITIS 967927 NCBI 359Istoriya ta sistematikaVid ye odnim iz tipovih predstavnikiv rodu Agrobacterium Pershi zgadki pro Agrobacterium rhizogenes u naukovih pracyah z yavilisya u 1930 roci U literaturi takozh zustrichayetsya nazva Rhizobium rhizogenes Nazva vidu pohodit iz greckoyi movi ta bazuyetsya na zdatnosti bakterij zminyuvati arhitekturu koreniv roslin sho harakterizuyetsya poyavoyu borodatih volohatih koreniv Doslivno bakteriyi sho utvoryuyut koreni Vpershe termin volohatij korin zgadav u svoyij roboti Styuart u 1900 roci zgodom jogo cituvav Gildebrandt u 1934 roci U 1930 roci Riker iz kolegami opisav organizm sho viklikaye zahvoryuvannya roslin z utvorennyam volohatih koreniv i nazvav Phytomonas rhizogenes zgodom vid perejmenuvali i vin otrimav suchasnu nazvu Zagalom do vidu nalezhat puhlinni rizogenni ta nepatogenni shtami Nazvi tipovih shtamiv ATCC 11325 DSM 30148 ICMP 5794 IFO 13257 LMG 150 NCPPB 2991 Nomeri dostupu u bazi GenBank na osnovi poslidovnosti 16S rRNK D01257 D14501 Biologichni vlastivostiMorfologiya Agrobacterium rhizogenes ce pryami abo zlegka zignuti palichkopodibni bakteriyi rozmirami 0 6 1 0 1 5 3 0 mkm U poli zoru mikroskopa rozmishuyutsya poodinoko abo poparno Zdatni do ruhu za rahunok 1 4 peritrihalnih dzhgutikiv spor ne utvoryuyut Kulturalni osoblivosti Pri kultivuvanni na shilnih zhivilnih seredovishah bakterialni klitini formuyut okrugli opukli gladki koloniyi z rivnimi krayami pozbavleni pigmentu abo svitlo bezhevogo koloru Yaksho u roboti vikoristovuvati vuglevodovmisni zhivilni seredovisha navkolo kolonij utvoryuyetsya pozaklitinnij polisaharidnij sliz Optimalna temperatura dlya rostu 25 28 S pri 35 S rist vidsutnij Neobhidnij faktor rostu biotin Riven rN 5 9 Metabolizm Agrobacterium rhizogenes hemoorganotrofi zdatni do utilizaciyi propionatu piruvatu D rafinozi L serinu L sorbozi L treoninu D tagarozi ksilitolu ksilozi gliceratu L lizinu D arabinozi L argininu L aspartatu citratu D fukozi ta glyukonatu Predstavniki vidu ketolaktozonegativni oksidazo ta ureazopozitivni Indol ne produkuyut Rezultati testiv biohimichnoyi aktivnosti vidu ye diferencijnimi Dlya A rhizogenes harakternij metabolizm opiniv Kompleksni opinovi kisloti mannopin ta agropinovu kislotu bakteriyi vikoristovuyut yak dzherelo vuglecyu ta azotu Genom Rozmir genomu variyuye v mezhah 0 3 3 6 10 9 par osnov Vmist G C osnov u DNK stanovit 59 63 Patogennist dlya roslinAgrobacterium rhizogenes indukuyut puhlinnij rist roslinnih klitin yaki nazivayut borodatimi abo volohatimi korenyami Za budovoyu taki koreni vidriznyayutsya vid zdorovih nayavnistyu bilshoyi kilkosti korenevih voloskiv voni dovshi nizh zazvichaj Voni zdatni shvidko rosti za vidsutnosti ekzogennih regulyatoriv rostu Koreneva sistema rozvivayetsya zagalom bilsh rozgaluzhenoyu i ye agravitropnoyu Utvorennya takih koreniv sprichinene perenesennyam fragmentu DNK bakterij u yadernij genom roslinnih klitin T DNK Ekspresiya geniv sho zakodovani u cij poslidovnosti spriyaye rozvitku ta utvorennyu koreniv u dilyanci zarazhennya roslin Patogennist shtamiv vidu A rhizogenes viznachayut za nayavnistyu pevnogo tipu plazmidi Puhlinogenni shtami mistyat Ti plazmidu rizogenni shtami Ri plazmidu a shtami yaki ne mistyat cih plazmid ye nepatogennimi Usi perelicheni shtami razom formuyut A radiobacter biovar rhizogenes biotip 2 Zdatnist Ri shtamiv A rhizogenes indukuvati utvorennya koreniv pereviryayut za dopomogoyu analizu iz vikoristannyam morkvyanogo diska Prote rezultati takih eksperimentiv mozhut buti hibnopozitivnimi tomu sho puhlinni shtami mozhut indukuvati rist volohatih koreniv u deyakih vidiv roslin Ri plazmida skladayetsya z riznih segmentiv a rozmir syagaye 10 30 tisyach par osnov Roslini gospodari Kilkist prirodnih gospodariv A rhizogenes obmezhena Najchastishe bakteriyi vrazhayut vidi yablun ogirkiv pomidoriv abo din Prote u laboratornih umovah viyavleno ponad 450 vidiv dvodolnih ta odnodolnih roslin yaki vrazlivi do infikuvannya A rhizogenes Takozh provodyatsya doslidzhennya iz golonasinnimi Vikoristannya v gennij inzheneriyi ta biotehnologiyi roslinBorodati koreni yaki utvoryuyut A rhizogenes vikoristovuyut yak instrument dlya transgenezu z metoyu virobnictva metabolitiv ta vivchennya funkcij geniv u roslin Perevagoyu vikoristannya kultur volohatih koreniv ye utvorennya znachnoyi biomasi Prikladom praktichnogo zastosuvannya ye vikoristannya bilkiv i vtorinnih metabolitiv yaki produkuyut kulturi volohatih koreniv dlya detoksikaciyi zabrudnenogo navkolishnogo seredovisha ta pidvishennya posuhostijkosti roslin Vzayemodiyu A rhizogenes z riznimi vidami roslin tipami tkanin ta konkretnimi organami abo okremimi chastinami aktivno vivchayut zarazhayuchi listya stebla chereshki verhivkovi pagoni sim yadoli protoplasti koreni i bulbi Porivnyannya rezultativ daye rozuminnya zdatnosti bakterij do zarazhennya ta genetichnoyi transformaciyi DzherelaYoung John M Kerr Allen Sawada Hiroyuki 2015 Bergey s Manual of Systematics of Archaea and Bacteria angl John Wiley amp Sons Ltd s 1 15 doi 10 1002 9781118960608 gbm00842 ISBN 978 1 118 96060 8 Arhiv originalu za 5 grudnya 2021 Procitovano 5 grudnya 2021 SANBI amer Arhiv originalu za 5 grudnya 2021 Procitovano 5 grudnya 2021 Chandra Sheela 2012 03 Natural plant genetic engineer Agrobacterium rhizogenes role of T DNA in plant secondary metabolism Biotechnology Letters angl T 34 3 s 407 415 doi 10 1007 s10529 011 0785 3 ISSN 0141 5492 Procitovano 5 grudnya 2021 NCBI angl Arhiv originalu za 5 grudnya 2021 Procitovano 5 grudnya 2021 Veena Veena Taylor Christopher G 27 listopada 2007 Agrobacterium rhizogenes recent developments and promising applications In Vitro Cellular amp Developmental Biology Plant angl T 43 5 s 383 403 doi 10 1007 s11627 007 9096 8 ISSN 1054 5476 Procitovano 5 grudnya 2021