Allorhizobium vitis - Allorhizobium vitis

Allorhizobium vitis
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Alphaproteobacteria
Заказ:
Ризобиальные
Семья:
Rhizobiaceae
Род:
Аллоризобий
Разновидность:
A. vitis
Биномиальное имя
Allorhizobium vitis
(Офел и Керр, 1990) Мусави и другие. 2015[1][2]
Синонимы
  • Agrobacterium vitis Офел и Керр 1990[3]
  • Rhizobium vitis (Офел и Керр, 1990) Янг и другие. 2001[4]

Allorhizobium vitis это патоген растений, который поражает виноградная лоза. Этот вид наиболее известен тем, что вызывает опухоль известная как болезнь коронного желчного пузыря.[5] Один из вирулентных штаммов, A. vitis S4 отвечает как за коронный галл на виноградных лозах, так и за гиперчувствительный ответ у других видов растений.[6] Виноградные лозы, пораженные коронковой желчью, дают меньше винограда, чем непораженные растения.[7] Хотя не все штаммы A. vitis канцерогены, большинство штаммов могут повредить растения-хозяева.[6][8]

A. vitis разделяет многие генетические и морфологические характеристики с несколькими Агробактерии виды, в том числе А. tumefaciens.[9] Эти два вида имеют перекрывающиеся диапазоны хозяев, и оба A. vitis и А. tumefaciens может снизить урожай зараженных культур.[9] По этой причине исследования A. vitis основное внимание уделяется передаче и методам борьбы.

Биология

Идентификация

A. vitis это Грамотрицательный бактерия с тонким пептидогликан слой в его клеточная стенка.[10] Вид аэробный и мезофильный, с отдельными ячейками, которые стержневидный и подвижный.[10] В культуре колонии круглые, белые и полупрозрачные.[9]

Диапазон и окружающая среда

Наличие A. vitis был подтвержден в Германии, Франции, Австрии, Венгрии, Южной Африке и США.[6] Вспышки коронарной желчи в Европе и Северной Америке в середине 1980-х гг. Были связаны с: A. vitis, и этот вид продолжал выживать в этих регионах.[6] Кроме того, исследование, проведенное в Китае в 2003-2009 гг., Выявило штаммы A. vitis на испорченный банановые растения.[11]

Генетические черты

Хромосома и плазмиды

Геном A. vitis состоит из двух круговых хромосом и пяти плазмид.[8] Его длина составляет 6,32 Мб, и он кодирует 5549 белков.[10] Идентифицировано четыре оперона рРНК.[6][8] Онкогенные штаммы содержат Плазмида Ti (pTi).[9] Плазмиды Ti в галлах продуцируют различные высказывает мнение которые затем выделяются из желчи.[6] При витисе pTi кодирует октопин и / или кукумопин.[12] Онкогенные штаммы также содержат плазмиду, позволяющую бактерии использовать тартрат.[9]

Классификация

A. vitis ранее назывался Агробактерии биовар III.[8] Первоначально вид включал только штаммы биовара III, обнаруженные у хозяев винограда.[6] С того времени, A. vitis был изменен, чтобы включить все штаммы биовара III.[11] Его можно отличить от биоваров I и II, А. tumefaciens и A. rhizogenes, в зависимости от его хозяев и патогенности.[8] Анализ жирных кислот также показывает различия между A. vitis и другие штаммы онкогенных бактерий.[6]

A. vitis также был отнесен к роду Ризобий.[4] Исследование 1999 г. показало, что A. vitis более тесно связан с Rhizobium galegae чем к другим Агробактерии видов на основе сравнения генетических последовательностей.[6] В 2001 году Янг и другие. предложил, чтобы A. vitis реклассифицировать как Rhizobium vitis.[4] В последнее время, A. vitis был передан в род Аллоризобий.[1][2]

Патогенность

Хосты

Виноградные лозы - это растения, наиболее часто заражаемые A. vitis.[6] Хотя A. vitis может вызывать гиперчувствительность у других видов растений, болезнь коронковой желчи, вызванную онкогенными A. vitis уникален для виноградных лоз.[8] Все штаммы A. vitis вызвать корень винограда некроз.[9] Потому что A. vitis может оставаться скрытым, не у всех зараженных растений проявляются симптомы.[9]

Внутривидовой таксон A. vitis был изолирован из банановых листьев в Китае.[11] A. vitis может также заразить томатные растения, и было показано, что он вызывает обрушение листовой панели в табак.[12]

Передача инфекции

В Плазмида Ti несет ответственность за передачу болезни коронковой желчи у растений, инфицированных A. vitis.[9] Онкогенное A. vitis передает свою плазмиду Ti другим бактериям и переносит Т-ДНК в растения.[6] Гены вирулентности, кодируемые плазмидой Ti, генерируют одноцепочечные молекулы Т-ДНК, которые, в свою очередь, передаются здоровым хозяевам.[5] У инфицированных хозяев происходит неорганизованное деление клеток, что приводит к развитию желчи вместо образования здоровой сосудистой ткани.[9]

Размножение больной древесины часто передает A. vitis.[7] Повреждения виноградной лозы, вызванные срезкой или замораживанием, также могут сделать растение более восприимчивым к инфекции коронной желчи.[6] Однако галлы растут только на стволах или тростниках и не появляются на корнях зараженных растений.[9]

В сельском хозяйстве

Болезнь коронной желчи

Когда A. vitis вызывает болезнь коронкового желчного пузыря, несколько симптомов и тестов могут быть использованы для определения ее наличия. На виноградных лозах молодые галлы выглядят как мягкие зеленые шишки, которые позже становятся коричневыми и шершавыми.[7] Галлы появляются не на всех виноградных лозах, на которых A. vitis настоящее.[7]

Могут быть предприняты шаги для борьбы с болезнью коронковой желчи и снижения риска инфицирования. Травмы на виноградных лозах, например, вызванные обморожением или срезанием, особенно восприимчивы к инфекции.[6] Поэтому следует избегать посадки на участках, подверженных морозам или участках с плохим дренажем.[7] Снижение других факторов, вызывающих стресс у виноградной лозы, таких как недостаток питательных веществ и низкий pH почвы, также ограничивает восприимчивость.[7] Кроме того, некоторые сорта устойчивы к коронковой желчной болезни. Vitis vinifera обычно подвержен болезни коронковой желчи, но предпочтительнее сажать устойчивые сорта винограда.[7]

Прочие болезни

Некроз винограда - частый симптом A. vitis инфекция, вызванная штаммами как канцерогенных, так и неканцерогенных бактерий.[9] Коллапс панели листьев табака может быть вызван неканцерогенным штаммом F2 / 5 A. vitis.[13] Пока напряжение A. vitis содержится в виноградной лозе, A. vitis pv. vitis, является причиной большинства болезней, ожоги банановых листьев связаны с A. vitis pv. Musae.[11]

Непатогенные штаммы

Штаммы бактерий могут использоваться в качестве агентов биологической борьбы для ограничения роста патогенных микроорганизмов. A. vitis. Корни виноградной лозы, пропитанные суспензией, содержащей ингибирующий штамм, менее восприимчивы, чем те, которые этого не сделали.[9][12] Несколько АСС дезаминаза -продуцирующие виды, обнаруженные в ризосфера подавлять A. vitis образование опухолей у растений томата.[12] Неканцерогенные штаммы A. vitis (F2 / 5, ARK-1 и VAR03-1), как было показано, ограничивают образование коронного галла.[9][14][15] В исследованиях с участием этих штаммов F2 / 5 все еще вызывал некроз, а ARK-1 - нет.[13][14]

Рекомендации

  1. ^ а б Мусави С.А., Эстерман Дж., Уолберг Н., Несме Х, Лавир С., Фиал Л., Паулин Л., де Лажуди П., Линдстрем К. (2014). "Филогения Ризобий–Аллоризобий–Агробактерии clade поддерживает определение Неоризобиум ген. ноя ". Syst Appl Microbiol. 37 (3): 208–15. Дои:10.1016 / j.syapm.2013.12.007. PMID  24581678.
  2. ^ а б Мусави С.А., Виллемс А., Несме X, де Лажуди П., Линдстрем К. (2015). "Пересмотренная филогения Rhizobiaceae: предложение о разграничении Параризобий ген. nov., и 13 новых сочетаний видов ». Syst Appl Microbiol. 38 (2): 84–90. Дои:10.1016 / j.syapm.2014.12.003. PMID  25595870.
  3. ^ Офел, К; Керр, А (1990). "Agrobacterium vitis sp. ноя для штаммов Агробактерии биовар 3 из виноградной лозы ». Int J Syst Evol Microbiol. 40 (3): 236–241. Дои:10.1099/00207713-40-3-236.
  4. ^ а б c Янг, JM; Kuykendall, LD; Мартинес-Ромеро, Э; Керр, А; Савада, H (2001). "Пересмотр Ризобий (Frank 1889), с исправленным описанием рода и включением всех видов Агробактерии (Conn 1942) и Allorhizobium undicola (де Лажуди и другие. 1998) в виде новых комбинаций: Rhizobium radiobacter, R. rhizogenes, Р. Руби, R. undicola, и R. vitis". Int J Syst Evol Microbiol. 51 (1): 89–103. Дои:10.1099/00207713-51-1-89. PMID  11211278.
  5. ^ а б Гельвин, S (2010). "Растительные белки, участвующие в Агробактерии-опосредованная генетическая трансформация ". Анну Рев Фитопатол. 48 (1): 45–68. Дои:10.1146 / annurev-phyto-080508-081852. PMID  20337518. S2CID  207698902.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Burr, T; Оттен, Л. (1999). «Коронная желчь винограда: биология и лечение болезней». Анну Рев Фитопатол. 37 (1): 53–80. Дои:10.1146 / annurev.phyto.37.1.53. PMID  11701817.
  7. ^ а б c d е ж грамм «Коронный галл (Agrobacterium vitis)". Правительство Британской Колумбии. Министерство сельского хозяйства Британской Колумбии. Январь 2009 г.. Получено 16 ноября 2015.
  8. ^ а б c d е ж Слейтер, Южная Каролина; Гольдман, BS; Гуднер, Б. Сетубал, JC; Фарранд, СК; Нестер, EW; Burr, TJ; Banta, L; Дикерман, AW; Паульсен, я; Оттен, L; Suen, G; Welch, R; Алмейда, Н.Ф .; Арнольд, Ф; Бертон, О. Т.; Ду, З; Юинг, А; Годси, E; Heisel, S; Houmiel, KL; Джавери, Дж; Лу, Дж; Миллер, Нью-Мексико; Нортон, S; Чен, Q; Phoolcharoen, W; Олин, В; Ондрусек, Д; Гордость, N; Стриклин, С.Л .; Вс, Дж; Уиллер, К; Уилсон, L; Чжу, Н; Дерево, DW (2009). «Геномные последовательности трех Агробактерии биовары помогают выяснить эволюцию мультихромосомных геномов у бактерий ». Журнал бактериологии. 191 (8): 2501–2511. Дои:10.1128 / JB.01779-08. ЧВК  2668409. PMID  19251847.
  9. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Мартинсон, Т; Берр, Т. (2012). "Насколько мы близки к безвозвратному питомнику?" (PDF). Корнельский университетский колледж сельского хозяйства и наук о жизни. Название Корнелл. Получено 16 ноября 2015.
  10. ^ а б c "Обзор организма: Agrobacterium vitis". Национальный центр биотехнологической информации. Национальная медицинская библиотека США. 28 сентября 2015 г.. Получено 9 ноября 2015.
  11. ^ а б c d Хуанг, S; Длинный, M; Fu, G; Lin, S; Цинь, L; Hu, C; Cen, Z; Лу, Дж; Ли, Q (2015). "Характеристика нового патоваара Agrobacterium vitis вызывая ожог банановых листьев в Китае ". J Basic Microbiol. 55 (1): 129–134. Дои:10.1002 / jobm.201300113. PMID  23828501.
  12. ^ а б c d Токликишвили, Н; Дандуришвили, Н; Вайнштейн, А; Тедиашвили, М; Giorgobiani, N; Лурье, S; Szegedi, E; Глик, BR; Чернин, Л (2010). "Ингибирующее действие бактерий, продуцирующих АЦК дезаминазу, на образование коронковой галлы у растений томата, инфицированных Agrobacterium tumefaciens или же A. vitis". Патология растений. 59 (6): 1023–1030. Дои:10.1111 / j.1365-3059.2010.02326.x.
  13. ^ а б Herlache, TC; Чжан, HS; Рид, CL; Carle, SA; Basaran, P; Thaker, M; Burr, AT; Берр, Т.Дж. (2001). "Мутации, влияющие на Agrobacterium vitis-индуцированный некроз винограда также изменяет его способность вызывать гиперчувствительную реакцию на табак ». Фитопатология. 91 (10): 966–972. Дои:10.1094 / PHYTO.2001.91.10.966. PMID  18944123.
  14. ^ а б Кавагути, А (2013). «Биологический контроль коронковой галлы на виноградной лозе и колонизации корней непатогенным штаммом Rhizobium vitis АРК-1». Микробы и окружающая среда. 28 (3): 306–311. Дои:10.1264 / jsme2.ME13014. ЧВК  4070965. PMID  23708779.
  15. ^ Кавагути, А; Иноуэ, К; Ичиносе, Y (2008). «Биологический контроль венечной желчи виноградной лозы, розы и томатов непатогенными Agrobacterium vitis Штамм VAR03-1 ". Фитопатология. 98 (11): 1218–1225. Дои:10.1094 / PHYTO-98-11-1218. PMID  18943411.

внешняя ссылка

дальнейшее чтение

Кавагути, Акира (31 июля 2014 г.). «Снижение популяций патогенов на участках ран виноградной лозы связано с механизмом, лежащим в основе биологической борьбы с коронной галлом штаммом Rhizobium vitis ARK-1». Микробы и окружающая среда. 29 (3): 296–302. Дои:10.1264 / jsme2.ME14059. ЧВК  4159041. PMID  25077443.

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