Agrobacterium tumefaciens , Rhizobiales takımına ait bir fitopatojenik bakteridir. Bu bakterinin en önemli özelliği, DNA'sının bir kısmını bitki hücrelerine sokması ve bunları kısa sürede normal hücrelerden tümör hücrelerine dönüştürerek taç saflığına neden olmasıdır.
Bu bakteri, beyazımsı veya sarımsı koloniler oluşturan ve karbonhidratlı kültür ortamında müsilajinli bir polisakkarit üreten gram negatif bir basildir. Peritrichous flagella ile yer değiştirir, toprakta yaşar ve bitki hücrelerini yaralar yoluyla enfekte eder.
Agrobacterium tumefaciens hücreleri bir kökü enfekte etmeye başlar. Kaynak: AG Matthysse, KV Holmes, RHG Gurlitz
Agrobacterium'un konakçılarında neden olduğu semptomlar, patojenik türlere değil, sahip oldukları plazmid türüne (dairesel DNA parçası) bağlıdır. Buna göre, Ti plazmidleri içeren bakteriler, taç safrası üreten tümör indükleyicileridir ve Ri plazmidleri içeren bakteriler, tüylü köklerin oluşumunu indükler.
Bu bakteri türleri, bitki türlerini dönüştürmek için genetik materyal vektörleri olarak belirli virüslerle birlikte, yüksek üretken potansiyele sahip transgenik bitkilerin yetiştirilmesinde bir dönem açtı. Ayrıca, Agrobacterium tumefaciens tarafından üretilen taç safralarının incelenmesi, in vitro bitki doku kültürlerinin uygulamalarının önemli bir bölümünü oluşturmuştur.
Şu anda, biyoteknologlar bu bakteriyi böcekler gibi diğer organizmaları dönüştürmek ve ilgili ve ilgisiz bitkiler arasında gen aktarımı için de kullanıyorlar.
Tür: Rhizobium radiobacter (Beijerinck ve van Delden, 1902) Young vd., 2001 (geçerli ad)
Bazı eşanlamlılar Agrobacterium radiobacter (Beijerinck ve van Delden, 1902) Conn, 1942 ve Agrobacterium tumefaciens (Smith ve Townsend, 1907) Conn, 1942'dir.
morfoloji
Agrobacterium tumefaciens, yanal kamçı saçan ve kültürde beyaz ve bazen sarımsı koloniler halinde büyüyen basil şekilli bir bakteridir.
Bakterinin basil şekli, görünüşünün çubuk şeklinde olduğunu gösterir. A. tumefaciens'in boyutları 0,8 μm uzunluğunda ve 1,5 ila 3 μm genişliğindedir.
Rhizobiaceae ailesinin bakterileri, 1 ile 6 arasında flagella bulunan gram negatif bakterilerdir. Özellikle, A. tumefaciens 1 veya 4 peritrichous flagella'dan geçer. Tek bir kamçı olması durumunda, yanaldır ve kutupsal değildir.
Kültür ortamındaki büyümesi ile ilgili olarak, eğer besiyeri bir karbonhidrat kaynağı içeriyorsa, bakteri, akrabaları olan rizobiyal bakteriler tarafından üretilene benzer, bol miktarda polisakkarit tipi müsilaj üretir. Koloniler genellikle pürüzsüz bir görünüme sahiptir.
Hastalıklar
Taç safrası
Bu hastalık, kök, yaprak sapı ve gövde gibi yapılarda bir safra veya tümörün oluştuğu yüzden fazla enfekte bitkide üretilir.
Tümörler, bakteriler duyarlı bir konakçıda yeni yapılmış yaralara girdikten sonra gelişir.
Bakteriler bir yarayı tanıdığında ve bunun tersi de, ona en yakın olan hücreler bölünmeye başlar. Agrobacterium, konakçılarının hücre duvarlarına bağlanır, ancak hücrelerini istila etmez.
Agrobacterium tumefaciens tarafından üretilen taç safrası bir noktada gövdenin düşmesine neden olabilir. Kaynak: jacilluch
Enfeksiyondan iki veya üç gün sonra, bitki hücrelerinde, bakteriyel plazmitin, tümörleri indükleyen bir dizi olduğu için Ti DNA olarak bilinen bir DNA parçasına duyarlı hale getiren bir koşullandırma meydana gelir.
Bakteriyel DNA'nın bu parçası, konakçı bitki hücresinin nükleer DNA'sı ile bütünleşir ve bitki hücrelerinin normalden tümör hücrelerine dönüşümünü indükler.
Daha sonra dönüştürülen hücreler, bakteri ve bitkiden bağımsız olarak kontrolsüz bir şekilde bölünür ve büyür.
Bitkilerin köklerinde veya köklerinde oluşan safra, ksileme yakın veya etrafındaki uzun hücrelerin ksilem damarları üzerinde baskı oluşturmasına ve bunların sıkıştırılıp yerinden çıkmasına neden olarak taşınması daha az verimli hale gelir. bitkinin içindeki su.
Hastalığın başlangıcında tümörler neredeyse küresel, beyaz ve yumuşak dokuya sahiptir. İlk başta yaranın nasır ürünü ile karıştırılabilirler. Dokular daha sonra periferik hücre ölümü ve çürümesi nedeniyle kararır.
Bazı tümörler odunsu olabilir ve diğerleri süngerimsi olabilir. Boyu 30 cm'ye kadar çıkabilir.
Tüylü kök
Agrobacterium tumefaciens türleri ve göreceli Agrobacterium rhizogenes tarafından üretilen bir hastalıktır. Her ikisi de Ri plazmidlerini sunar ve konakçılarında tüylü köklerin oluşumunu indükler, bu da enfekte olmuş bitkilerin köklerinde çok özel bir fenotip gösterir.
Kökler bol miktarda gelişir ve birçok kıl içeren saç veya kök gibi görünür. Bu, bakteri DNA'sı bitki DNA'sına entegre edildiğinde ve indol asetik asit sentezi uyarıldığında meydana gelir, bu da normal köklerden tüylü köklere farklılaşmayı destekler.
Biyolojik kontrol
Agrobacterium tumefaciens'in neden olduğu taç safrası, patojenik olmayan aynı cinsten (Agrobacterium radiobacter) bir bakteri tarafından biyolojik olarak kontrol edilebilir.
Bu biyokontrol için tohumlar, fideler ve bitki kesimleri, kendisiyle taksonomik olarak ilişkili bakterilere karşı bir antibiyotik işlevi gören agrocin 84 olarak bilinen bir bakteriyosin üretimi sayesinde A. radiobacter'in K84 suşunun bir süspansiyonu ile muamele edilir.
Bu madde, patojenik olmayan bakterilerle emprenye edilmiş bitki dokularının yüzeyine ulaşan fitopatojenik bakterileri seçici olarak inhibe eder. Bununla birlikte, bazı ülkelerde agrocin 84'e dirençli A. tumefaciens suşlarının olduğu bilinmektedir.
Kimyasal kontrol
A. tumefaciens'in neden olduğu enfeksiyona yatkın olan kiraz söz konusu olduğunda, genellikle önleyici olarak diklon (dikloro naftokinon) ile tedavi edilir.
Agrobacterium tumefaciens'den elde edilen Ti plazmidi, genetik mühendisliğinde faydalı bir bakteriyel DNA parçasıdır. Kaynak: Ti plasmid.svg: Mouagipderivative çalışma: Miguelferig
Referanslar
- Ruggiero, MA, Gordon, DP, Orrell, TM, Bailly, N., Bourgoin, T., Brusca, RC, et al. 2015. Tüm Canlı Organizmaların Üst Düzey Sınıflandırması. PLoS ONE 10 (4): e0119248.
- Agrios, GN 2005. Bitki Patolojisi. 5 inci baskı. Elsevier Academic Press. Amerika Birleşik Devletleri. 922 s.
- Hayat Kataloğu: 2019 Yıllık Kontrol Listesi. Tür ayrıntıları: Rhizobium radiobacter (Beijerinck ve van Delden, 1902) Young ve diğerleri, 2001. Alındığı kaynak: catalogueoflife.org
- Echeverrigaray, S. 1995. Agrobacterium rhizogenes ile dönüştürülmüş Nicotiana tabacum L.'de peroksidaz ve polipeptit profillerindeki değişiklikler. Kırsal Bilim, Santa Maria 25 (2): 229-232.
- De la Isla, L. Fitopatoloji. 1994. Phytopathology. Lisansüstü Koleji, UTEHA Noriega Editörleri. 384 s.