Аллоризобиум витис
Виды бактерий

Аллоризобиум витис
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Бактерии
Тип:Псевдомонадоты
Сорт:Альфапротеобактерии
Заказ:Гифомикробные
Семья:Клубеньковые
Род:Аллоризобиум
Разновидность:
А. витис
Биномиальное имя
Аллоризобиум витис
(Офель и Керр, 1990) Мусави и др . 2016 [1] [2]
Синонимы
  • Agrobacterium vitis Офель и Керр 1990 [3]
  • Rhizobium vitis (Ophel and Kerr 1990) Young et al . 2001 [4]

Allorhizobium vitis — это фитопатоген, поражающий виноградную лозу . Этот вид наиболее известен тем, что вызывает опухоль, известную как корончатый галл. [5] Один из вирулентных штаммов, A. vitis S4, отвечает как за корончатый галл на виноградной лозе, так и за то, что вызывает гиперчувствительную реакцию у других видов растений. [6] Виноградные лозы, пораженные корончатым галлом, дают меньше винограда, чем непораженные растения. [7] Хотя не все штаммы A. vitis являются онкогенными, большинство штаммов могут повреждать растения-хозяева. [6] [8]

A. vitis имеет много общих генетических и морфологических характеристик с несколькими видами Agrobacterium , включая A. tumefaciens . [9] У этих двух видов перекрывающиеся диапазоны хозяев, и как A. vitis , так и A. tumefaciens могут снижать урожайность инфицированных культур. [9] По этой причине исследования A. vitis сосредоточены на передаче и методах контроля.

Биология

Идентификация

A. vitis — грамотрицательная бактерия с тонким слоем пептидогликана в клеточной стенке . [10] Вид аэробный и мезофильный , с отдельными клетками, имеющими палочковидную форму и подвижными. [10] При культивировании колонии круглые, белые и полупрозрачные. [9]

Диапазон и окружающая среда

Присутствие A. vitis было подтверждено в Германии, Франции, Австрии, Венгрии, Южной Африке и Соединенных Штатах. [6] Вспышки корончатого галла в Европе и Северной Америке в середине 1980-х годов были связаны с A. vitis , и этот вид продолжал выживать в этих регионах. [6] Кроме того, исследование, проведенное в Китае с 2003 по 2009 год, выявило штаммы A. vitis на пораженных банановых растениях. [11]

Генетические черты

Хромосома и плазмиды

Геном A. vitis состоит из двух кольцевых хромосом и пяти плазмид. [8] Он имеет длину 6,32 Мб и кодирует 5549 белков. [10] Было идентифицировано четыре оперона рРНК. [6] [8] Опухолеобразующие штаммы содержат плазмиду Ti (pTi) . [9] Плазмиды Ti в галлах продуцируют различные опины , которые затем секретируются из галла. [6] У vitis pTi кодирует октопин и/или кукумопин. [12] Опухолеобразующие штаммы также содержат плазмиду, которая позволяет бактерии использовать тартрат . [9]

Классификация

A. vitis ранее назывался Agrobacterium биовар III. [8] Первоначально вид включал только штаммы биовара III, обнаруженные в хозяевах винограда. [6] С тех пор A. vitis был переопределен, чтобы включить все штаммы биовара III. [11] Его можно отличить от биоваров I и II, A. tumefaciens и A. rhizogenes , на основе его хозяев и патогенности. [8] Анализ жирных кислот также выявляет различия между A. vitis и другими штаммами онкогенных бактерий. [6]

A. vitis также был отнесен к роду Rhizobium . [4] Исследование 1999 года показало, что A. vitis более тесно связан с Rhizobium galegae , чем с другими видами Agrobacterium , на основе сравнения генетических последовательностей. [6] В 2001 году Янг и др. предложили переклассифицировать A. vitis в Rhizobium vitis . [4] Совсем недавно A. vitis был переведен в род Allorhizobium . [1] [2]

Патогенность

Хозяева

Виноградная лоза — это растение, которое чаще всего заражается A. vitis . [6] Хотя A. vitis может вызывать гиперчувствительную реакцию у других видов растений, заболевание корончатым галлом, вызванное опухолеобразующим A. vitis , уникально для виноградной лозы. [8] Все штаммы A. vitis вызывают некроз корней винограда . [9] Поскольку A. vitis может оставаться латентным, не все зараженные растения проявляют симптомы. [9]

Внутривидовой таксон A. vitis был выделен из листьев банана в Китае. [11] A. vitis также может заражать растения томата и, как было показано, вызывает падение листовой пластинки у табака . [12]

Передача инфекции

Плазмида Ti отвечает за передачу корончатого галла у растений, инфицированных A. vitis . [9] Онкогенный A. vitis передает свою плазмиду Ti другим бактериям и переносит T-ДНК в растения. [6] Гены вирулентности, кодируемые плазмидой Ti, генерируют одноцепочечные молекулы T-ДНК, которые, в свою очередь, передаются здоровым хозяевам. [5] У инфицированных хозяев происходит неорганизованное деление клеток, что приводит к развитию галла вместо формирования здоровой сосудистой ткани. [9]

Размножение больной древесины часто приводит к передаче A. vitis . [7] Повреждения виноградной лозы, вызванные обрезкой или замораживанием, также могут сделать растение более восприимчивым к заражению корончатым галлом. [6] Однако галлы растут только на стволах или ветвях и не появляются на корнях зараженных растений. [9]

В сельском хозяйстве

Заболевание корончатым галлом

Когда A. vitis вызывает заболевание корончатого галла, для определения его присутствия можно использовать несколько симптомов и тестов. На виноградных лозах молодые галлы выглядят как мягкие зеленые шишки, которые позже становятся коричневыми и шершавыми. [7] Галлы появляются не на всех виноградных лозах, в которых присутствует A. vitis . [7]

Можно предпринять шаги для контроля заболевания корончатым галлом и снижения риска заражения. Поврежденные участки виноградной лозы, например, вызванные заморозками или порезами, особенно восприимчивы к заражению. [6] Поэтому следует избегать посадки в районах, подверженных заморозкам, или в районах с плохим дренажем. [7] Снижение других факторов стресса виноградной лозы, таких как нехватка питательных веществ и низкий pH почвы, также ограничивает восприимчивость. [7] Кроме того, некоторые сорта устойчивы к заболеванию корончатым галлом. Vitis vinifera , как правило, восприимчив к заболеванию корончатым галлом, но устойчивые виды винограда можно высаживать в первую очередь. [7]

Другие заболевания

Некроз винограда является распространенным симптомом инфекции A. vitis , вызываемой как опухолеродными, так и неопухолеродными штаммами бактерий. [9] Коллапс табачных листьев может быть вызван неопухолеродным штаммом F2/5 A. vitis . [13] В то время как штамм A. vitis, обнаруженный в виноградной лозе, A. vitis pv. vitis , вызывает большинство заболеваний, ожоги листьев банана связаны с A. vitis pv. musae . [11]

Непатогенные штаммы

Штаммы бактерий могут использоваться в качестве биологических агентов контроля для ограничения роста патогенного A. vitis . Корни виноградной лозы, замоченные в суспензии, содержащей ингибирующий штамм, менее восприимчивы, чем те, которые не были замочены. [9] [12] Несколько видов, продуцирующих ACC-деаминазу, обнаруженных в ризосфере, подавляют образование опухолей A. vitis у растений томата. [12] Было показано, что неканцерогенные штаммы A. vitis (F2/5, ARK-1 и VAR03-1) ограничивают образование корончатого галла. [9] [14] [15] В исследованиях с участием этих штаммов F2/5 все еще вызывал некроз, но ARK-1 этого не делал. [13] [14]

Ссылки

  1. ^ ab Mousavi SA, Österman J, Wahlberg N, Nesme X, Lavire C, Vial L, Paulin L, de Lajudie P, Lindström K (2014). «Филогения клады Rhizobium – Allorhizobium – Agrobacterium поддерживает разграничение Neorhizobium gen. nov». Syst Appl Microbiol . 37 (3): 208– 15. doi :10.1016/j.syapm.2013.12.007. PMID  24581678.
  2. ^ ab Mousavi SA, Willems A, Nesme X, de Lajudie P, Lindström K (2015). «Пересмотренная филогения Rhizobiaceae: предложение по определению Pararhizobium gen. nov. и 13 новых комбинаций видов». Syst Appl Microbiol . 38 (2): 84– 90. doi :10.1016/j.syapm.2014.12.003. PMID  25595870.
  3. ^ Офель, К; Керр, А (1990). "Agrobacterium vitis sp. nov. для штаммов Agrobacterium biovar 3 из виноградных лоз". Int J Syst Evol Microbiol . 40 (3): 236– 241. doi : 10.1099/00207713-40-3-236 .
  4. ^ abc Young, JM; Kuykendall, LD; Martinez-Romero, E; Kerr, A; Sawada, H (2001). «Пересмотр Rhizobium (Frank 1889) с исправленным описанием рода и включением всех видов Agrobacterium (Conn 1942) и Allorhizobium undicola (de Lajudie et al. 1998) в качестве новых комбинаций: Rhizobium radiobacter, R. rhizogenes, R. rubi, R. undicola и R. vitis». Int J Syst Evol Microbiol . 51 (1): 89– 103. doi : 10.1099/00207713-51-1-89 . PMID  11211278.
  5. ^ ab Gelvin, S (2010). «Растительные белки, участвующие в генетической трансформации, опосредованной Agrobacterium ». Annu Rev Phytopathol . 48 (1): 45– 68. doi :10.1146/annurev-phyto-080508-081852. PMID  20337518. S2CID  207698902.
  6. ^ abcdefghijklm Burr, T; Otten, L (1999). «Корончатый галл винограда: биология и управление болезнями». Annu Rev Phytopathol . 37 (1): 53– 80. doi :10.1146/annurev.phyto.37.1.53. PMID  11701817.
  7. ^ abcdefg "Корончатый галл (Agrobacterium vitis)". Правительство Британской Колумбии . Министерство сельского хозяйства Британской Колумбии. Январь 2009 г. Получено 16 ноября 2015 г.
  8. ^ abcdef Слейтер, Южная Каролина; Гольдман, бакалавр наук; Гуднер, Б; Сетубал, JC; Фарранд, СК; Нестер, EW; Берр, Ти Джей; Банта, Л; Дикерман, AW; Полсен, я; Оттен, Л; Суен, Г; Уэлч, Р; Алмейда, Северная Каролина; Арнольд, Ф; Бертон, Оксана; Ду, З; Юинг, А; Годси, Э; Хейзель, С; Умиэль, КЛ; Джавери, Дж; Лу, Дж; Миллер, Нью-Мексико; Нортон, С; Чен, Кью; Пхулчароен, Ж; Олин, В; Ондрусек, Д; Гордость, Н; Стриклин, СЛ; Сан, Дж; Уилер, К; Уилсон, Л; Чжу, Х; Вуд, Д.В. (2009). «Геномные последовательности трех биоваров Agrobacterium помогают пролить свет на эволюцию многохромосомных геномов у бактерий». Журнал бактериологии . 191 (8): 2501– 2511. doi :10.1128/JB.01779-08. PMC 2668409. PMID  19251847 . 
  9. ^ abcdefghijklm Мартинсон, Т; Берр, Т ​​(2012). «Насколько мы близки к тому, чтобы саженцы не имели корончатого галла?» (PDF) . Колледж сельского хозяйства и естественных наук Корнеллского университета . Наименование Корнелл . Получено 16 ноября 2015 г. .
  10. ^ abc "Обзор организма: Agrobacterium vitis". Национальный центр биотехнологической информации . Национальная медицинская библиотека США. 28 сентября 2015 г. Получено 9 ноября 2015 г.
  11. ^ abcd Хуан, С; Лонг, М; Фу, Г; Линь, С; Цинь, Л; Ху, С; Цен, З; Лу, Дж; Ли, К (2015). «Характеристика нового патотипа Agrobacterium vitis , вызывающего фитофтороз листьев банана в Китае». J Basic Microbiol . 55 (1): 129– 134. doi :10.1002/jobm.201300113. PMID  23828501. S2CID  19264540.
  12. ^ abcd Токликишвили, Н; Дандуришвили, Н; Вайнштейн, А; Тедиашвили, М; Гиоргобиани, Н; Лурье, С; Сегеди, Э; Глик, Б. Р.; Чернин, Л (2010). «Ингибирующее действие бактерий, продуцирующих дезаминазу АЦК, на образование корончатого галла у растений томата, инфицированных Agrobacterium tumefaciens или A. vitis». Патология растений . 59 (6): 1023– 1030. doi : 10.1111/j.1365-3059.2010.02326.x .
  13. ^ ab Herlache, TC; Zhang, HS; Ried, CL; Carle, SA; Basaran, P; Thaker, M; Burr, AT; Burr, TJ (2001). «Мутации, которые влияют на некроз винограда, вызванный Agrobacterium vitis, также изменяют его способность вызывать гиперчувствительную реакцию на табак». Фитопатология . 91 (10): 966–972 . doi : 10.1094/PHYTO.2001.91.10.966 . PMID  18944123.
  14. ^ ab Kawaguchi, A (2013). "Биологический контроль корончатого галла на виноградной лозе и колонизации корней непатогенным штаммом Rhizobium vitis ARK-1". Микробы и окружающая среда . 28 (3): 306–311 . doi :10.1264/jsme2.ME13014. PMC 4070965. PMID  23708779 . 
  15. ^ Кавагучи, А.; Иноуэ, К.; Ичиносе, И. (2008). «Биологический контроль корончатого галла винограда, розы и томата непатогенным штаммом Agrobacterium vitis VAR03-1». Фитопатология . 98 (11): 1218– 1225. doi : 10.1094/PHYTO-98-11-1218 . PMID  18943411.
  • Типовой штамм Allorhizobium vitis в BacDive — базе метаданных бактериального разнообразия

Дальнейшее чтение

Кавагучи, Акира (31 июля 2014 г.). «Сокращение популяций патогенов на участках ран виноградной лозы связано с механизмом, лежащим в основе биологического контроля корончатого галла штаммом Rhizobium vitis ARK-1». Микробы и окружающая среда . 29 (3): 296– 302. doi :10.1264/jsme2.ME14059. PMC  4159041. PMID  25077443 .

Медина-Боливар, Фабрисио (4 декабря 2013 г.). «Антиоксидантная активность выбранных стильбеноидов и их биопродукция в культурах волосатых корней винограда мускатного (Vitis rotundifolia Michx.)». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 61 (48): 11744– 11758. doi :10.1021/jf400760k. PMID  23668830.


Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Allorhizobium_vitis&oldid=1075872850"