Allorhizobium vitis
| Allorhizobium vitis | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | Bakteria |
| Gromada: | pseudomonadota |
| Klasa: | alfaproteobakterie |
| Zamówienie: | hipobakterie |
| Rodzina: | Rhizobiaceae |
| Rodzaj: | Allorhizobium |
| Gatunek: |
A. vitis
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Allorhizobium vitis (Ophel i Kerr 1990) Mousavi i in . 2016
|
|
| Synonimy | |
|
|
Allorhizobium vitis jest patogenem roślin, który poraża winorośle . Gatunek ten jest najlepiej znany z powodowania guza znanego jako choroba galasowa. Jeden z wirulentnych szczepów, A. vitis S4, jest odpowiedzialny zarówno za żółć koron winorośli, jak i za wywołanie reakcji nadwrażliwości u innych gatunków roślin. Winorośl dotknięta chorobą galasową wytwarza mniej winogron niż rośliny nie dotknięte chorobą. Chociaż nie wszystkie szczepy A. vitis są rakotwórcze, większość szczepów może uszkadzać rośliny żywicielskie.
A. vitis ma wiele wspólnych cech genetycznych i morfologicznych z kilkoma gatunkami Agrobacterium , w tym z A. tumefaciens . Te dwa gatunki mają nakładające się zakresy żywicieli, a zarówno A. vitis , jak i A. tumefaciens mogą zmniejszać plon zakażonych upraw. Z tego powodu badania nad A. vitis koncentrują się na transmisji i metodach zwalczania.
Biologia
Identyfikacja
A. vitis jest bakterią Gram-ujemną z cienką warstwą peptydoglikanu w ścianie komórkowej . Gatunek jest tlenowy i mezofilny , z pojedynczymi komórkami w kształcie pręcików i ruchliwymi. W hodowli kolonie są okrągłe, białe i przezroczyste.
Zasięg i środowisko
Obecność A. vitis potwierdzono w Niemczech, Francji, Austrii, na Węgrzech, w RPA i Stanach Zjednoczonych. Ogniska choroby żółciowej korony w Europie i Ameryce Północnej w połowie lat 80. XX wieku zostały powiązane z A. vitis , a gatunek ten nadal przeżywa w tych regionach. Ponadto ankieta przeprowadzona w Chinach w latach 2003-2009 zidentyfikowała szczepy A. vitis na porażonych roślinach bananowca.
Cechy genetyczne
Chromosomy i plazmidy
Genom A. vitis składa się z dwóch kolistych chromosomów i pięciu plazmidów. Ma długość 6,32 Mb i koduje 5549 białek. Zidentyfikowano cztery operony rRNA. Szczepy nowotworowe zawierają plazmid Ti (pTi) . Plazmidy Ti w galasach wytwarzają różne opinie , które są następnie wydzielane z żółci. W vitis pTi koduje oktopinę i/lub kukumopinę. Szczepy nowotworowe zawierają również plazmid, który umożliwia bakteriom wykorzystanie winianu .
Klasyfikacja
A. vitis był wcześniej określany jako Agrobacterium biovar III. Pierwotnie gatunek obejmował tylko szczepy biowaru III występujące w żywicielach winogron. Od tego czasu A. vitis została ponownie zdefiniowana, aby objąć wszystkie szczepy biowaru III. Można go odróżnić od biowarów I i II, A. tumefaciens i A. rhizogenes , na podstawie żywicieli i patogenności. Analiza kwasów tłuszczowych ujawnia również różnice między A. vitis a innymi szczepami bakterii rakotwórczych.
A. vitis został również sklasyfikowany w rodzaju Rhizobium . Badanie z 1999 roku sugerowało, że A. vitis jest bliżej spokrewniony z Rhizobium galegae niż z innymi gatunkami Agrobacterium , na podstawie porównania sekwencji genetycznych. W 2001 roku Young i in. zaproponował przeklasyfikowanie A. vitis na Rhizobium vitis . Niedawno A. vitis został przeniesiony do rodzaju Allorhizobium .
Patogeniczność
Zastępy niebieskie
Roślinami najczęściej zarażonymi A. vitis są winorośle . Chociaż A. vitis może powodować reakcję nadwrażliwości u innych gatunków roślin, choroba żółciowa korony wywołana przez rakotwórczy A. vitis jest unikalna dla winorośli. Wszystkie szczepy A. vitis wywołują martwicę korzeni winogron . Ponieważ A. vitis może pozostawać w stanie uśpienia, nie wszystkie zainfekowane rośliny wykazują objawy.
Wewnątrzgatunkowy takson A. vitis został wyizolowany z liści bananowca w Chinach. A. vitis może również infekować rośliny pomidora i wykazano, że powoduje zapadanie się liści tytoniu .
Przenoszenie
Plazmid Ti jest odpowiedzialny za przenoszenie choroby galasowej korony roślin porażonych przez A. vitis . Nowotworowy A. vitis przenosi swój plazmid Ti do innych bakterii i przenosi T-DNA do roślin. Geny wirulencji kodowane przez plazmid Ti generują jednoniciowe cząsteczki T-DNA, które z kolei są przenoszone do zdrowych gospodarzy. U zakażonych gospodarzy dochodzi do zdezorganizowanego podziału komórek, co prowadzi do rozwoju żółci zamiast tworzenia zdrowej tkanki naczyniowej.
Rozmnażanie chorego drewna często przenosi A. vitis . Urazy winorośli spowodowane cięciem lub zamrażaniem mogą również sprawić, że roślina będzie bardziej podatna na infekcję galasową. Jednak galaretki rosną tylko na pniach lub pędach i nie pojawiają się na korzeniach zainfekowanych roślin.
W rolnictwie
Choroba galasowa korony
Kiedy A. vitis powoduje chorobę korony żółciowej, można zastosować kilka objawów i testów, aby zidentyfikować jej obecność. Na winorośli młode galaretki pojawiają się jako miękkie zielone guzki, które później stają się brązowe i szorstkie. Zgrubienia nie pojawiają się na wszystkich winoroślach, w których występuje A. vitis .
Można podjąć kroki w celu kontrolowania choroby żółciowej korony i zmniejszenia ryzyka infekcji. Uszkodzone miejsca na winorośli, na przykład spowodowane przez zamarznięcie lub przecięcie, są szczególnie podatne na infekcję. Dlatego należy unikać sadzenia na obszarach narażonych na mróz lub obszarach o słabym drenażu. Zmniejszenie innych stresorów winorośli, takich jak brak składników odżywczych i niskie pH gleby, również ogranicza podatność. Ponadto niektóre odmiany są odporne na chorobę galaretowatą korony. Vitis vinifera jest generalnie podatny na chorobę galasową korony, ale odporne gatunki winorośli można sadzić preferencyjnie.
Inne choroby
Martwica winogron jest częstym objawem infekcji A. vitis , wywoływanej zarówno przez szczepy bakterii rakotwórczych, jak i nienowotworowych. Zapadnięcie się panelu liści tytoniu może być wywołane przez nienowotworowy szczep F2/5 A. vitis . Podczas gdy szczep A. vitis występujący w winorośli, A. vitis pv. vitis jest odpowiedzialny za większość chorób, zaraza liści bananowca została powiązana z A. vitis pv. muza .
Szczepy niepatogenne
Szczepy bakterii mogą być stosowane jako środki kontroli biologicznej w celu ograniczenia wzrostu patogennych A.vitis . Korzenie winorośli nasączone zawiesiną zawierającą szczep hamujący są mniej podatne niż te, które tego nie zrobiły. Kilka gatunków wytwarzających deaminazę ACC znajdujących się w ryzosferze hamuje wytwarzanie nowotworu przez A. vitis w roślinach pomidora. Wykazano, że nienowotworowe szczepy A. vitis (F2/5, ARK-1 i VAR03-1) ograniczają powstawanie galasów korony. W badaniach z udziałem tych szczepów F2/5 nadal wywoływał martwicę, ale ARK-1 nie.
Linki zewnętrzne
Dalsza lektura
Kawaguchi, Akira (31 lipca 2014). „Zmniejszenie populacji patogenów w miejscach ran winorośli jest związane z mechanizmem leżącym u podstaw biologicznej kontroli żółci korony przez Rhizobium vitis szczep ARK-1” . Mikroby i środowiska . 29 (3): 296–302. doi : 10.1264/jsme2.ME14059 . PMC 4159041 . PMID 25077443 .
Medina-Bolivar, Fabricio (4 grudnia 2013). „Aktywność przeciwutleniająca wybranych stilbenoidów i ich bioprodukcja w kulturach korzeni włochatych winogron muskadynowych (Vitis rotundifolia Michx.)”. Dziennik Chemii Rolnej i Spożywczej . 61 (48): 11744–11758. doi : 10.1021/jf400760k . PMID 23668830 .