Xanthomonas campestris leírása, tenyésztőközeg és patofiziológia

Xanthomonas campestris a proteobaktériumok faja (osztály: Gamma Proteobacteria, rend: Xanthomonadales, család: Xanthomonadaceae) fitopatogén, amely a fontos növényeket érinti.

X. campestris Olyan epifitikus fázist mutat be a növényen, amelyben nem károsítja. Ez a fázis a fertőzés előtt, a baktériumok proliferációjával keletkezik a kedvező környezeti változások miatt. A faj fertőzése vagyCasiona számos tünetet okoz a fertőzött növényben, ami végül halálában degenerálódhat.

X. campestris A biopolimer előállítására is jól ismert xantán vagy xantángumi, egy poliszacharid, amely a tápközeget (exopoliszacharid) kiválasztja és növeli a vizes oldatok viszkozitását.

A xantán exopoliszacharid volt a kukoricakeményítő fermentációs folyamatai által előállított elsődleges kereskedelmi jelentőségű biológiai termék. Jelenleg nagy mennyiségben állítják elő, és sűrítő és emulgeálószer tulajdonságai miatt számos alkalmazással rendelkezik. A Xanthan-t többek között az élelmiszeriparban, gyógyszerészeti, kozmetikai, mezőgazdasági, olajipari termékekben használják.

index

• 1 Leírás
  • 1.1. A növénykel való kölcsönhatás
  • 1.2 Xantano
• 2 X. campestris izolálása növényi szövetből
• 3 Tenyésztő táptalaj
  • 3.1 Tween Tween (MT)
  • 3.2 B király
  • 3.3 PYM
  • 3.4 YMM
  • 3.5 Inkubációs körülmények
  • 3.6 A xantán előállítása
  • 3.7 Az anyagcsere-aktivitás kimutatása
• 4 Patofiziológia
• 5 Referenciák

leírás

Xanthomonas campestris Gram-negatív bacillus, kötelezõ aerob és fakultatív szaprofita. Mozgatható, 0,2 és 0,6 μm széles és 0,8 és 2,9 μm hosszú. Egyedülálló, vagy xantán által körülvett formában alakulhat ki, amely az általuk előállított exopoliszacharid..

Xanthan a biofilmek kialakulását támogatja X. campestris továbbá az ebben a struktúrában létrehozott közösségek védőhatását fejti ki, amikor hirtelen hőmérséklet-, pH-, ultraibolya-sugárzás, jelentős ozmotikus variációk és / vagy páratartalom csökkenés következik be..

Interakció a növénykel

Ez a faj többféle mechanizmussal rendelkezik, hogy elkerülje a fertőzött növények védekező válaszát. A baktériumfertőzés első akadálya a sejtfal és az antimikrobiális hatású felületi anyagok.

X. campestris megfertőzhetik a növényt a lombszárnyakon (pórusok, ahol a gázok cseréje történik a környezetben), hidrátjait (egyfajta sztóma, amelyen keresztül a felesleges víz kiáramlik), vagy a jelen lévő sebeket..

Általában a növények bezárják a sztómáikat, amikor mikroorganizmusok támadnak. viszont, X. campestris olyan virulencia faktort hoz létre, amely megakadályozza a sztómák lezárását, és ezáltal több baktérium belépését támogatja a külső környezetből.

Amikor a baktériumok megtalálhatók a növény belsejében, megakadályozzák a víz szállítását az érszövetek elzáródásához. Az eredmény a levelek nekrózisa és a fertőzött részek elszáradása.

is, X. campestris egy semleges ciklikus glükán β- (1,2) nevű vegyületet hoz létre, amely megakadályozza a védelmi gének expresszióját a növényben. Ezek a vegyületek a bakteriális periplazmatikus térhez kapcsolódhatnak, vagy kiválthatók az extracelluláris közegbe, elősegítve a baktériumok mobilitását, virulenciáját és a biofilmek képződését.. 

xantán

A. \ T Xanthomonas Virulencia faktorként hat, amely elnyomja a fertőzött növény immunválaszát és növeli a baktérium fertőzőképességét.

A xantán egy poliszacharid, amely 5 ismétlődő cukoregységből áll (2 glükóz, 2 mannóz és 1 glükuronsav) és polimerizálódik..

A xantán szintézise függ az operontól fürtgumi (egy funkcionális egységet alkotó génkészlet), amely 12 gént tartalmaz, amelyek egyetlen promóterrégió irányítása alatt állnak.

Elkülönítése X. campestris növényi szövetből

X. campestris pv. campestris elkülöníthető a lombszövetből, amely foltokat mutat "V" vagy sérült vaszkuláris szövetként, vagy a növény nyakán, azaz a növény sérült területein..

A X. campestris, úgy van kiválasztva, hogy a sérült zónát mutatja (levélfoltok vagy gyümölcsök vagy kacsák). Ha a lézió nem figyelhető meg a növényben, akkor a károsodásra leginkább érzékeny szövet mintaként veszik fel, és tenyésztő tápközegekkel és polimeráz láncreakciós (PCR) módszerrel elemezzük..

Tenyésztő táptalaj

A felhasznált táptalajok között a következő:

Tween Tween (MT)

A mikroorganizmusok növényi szövetmintákból történő első izolálásához a tápközeget alkalmazhatjuk Tween Tween (MT):

10 ml sovány tej, 0,25 g CaCl₂, 10 g 3. számú proteáz peptid, 15 g Bacto agar, 0,5 g tirozin, 10 ml Tween 80, 80 mg cefalexin (2 ml 4% -os nátrium-hidroxidban), 200 g cikloheximid (2 ml metanolban, 2 ml metanolban). 75%), 100 mg vankomicint (1 ml desztillált vízben).

A sovány tej, a cefalexin, a cikloheximid és a vankomicin oldatait szűréssel kell sterilizálni, és 50 ° C-on hozzáadni a közeghez..

B király

Miután engedélyezték a baktériumtelepek növekedését a TM-ben, a leginkább hasonlóak továbbíthatók X. campestris (sárga pigmentációjú telepek 72 és 120 órás tenyésztés közben) közegben B király:

20 g 3-as proteáz-peptont, 20 g agar-agart, K₂MSZH₄ 1,5 g, MgSO₄x / H₂O 1,5 g, 10 ml glicerin, 700 desztillált víz.

A táptalajt rázással 80 ° C-ra kell felmelegíteni, desztillált vízzel 1 literre mérve és homogenizálva, és a pH-t 7,2-re kell beállítani. Sterilizáljuk 121 ° C-on 15 percig.

A gazdag táptalajt szintén használták PYM vagy a YMM a termesztés X. campestris.

PYM

A PYM, minden 1000 ml-es teljes térfogathoz hozzá kell adni: 10 g glükózt, 5 gramm peptonkivonatot, 3 gramm malátakivonatot és 3 gramm élesztőt.

Ha kívánatos, hogy Petri-csészékben szilárd tápközegben tenyésztjük, akkor 15 g agart is hozzá kell adni a keverékhez.

YMM

A közeg előkészítése YMM, 1000 ml teljes térfogatra van szükség: 10 g glükóz, 1 ml MgSO-oldat₄: 7H₂O (10 g / l), 1 ml CaCl-oldat₂ (22 g / l), 1 ml K oldat₂MSZH₄ (22 g / l), 1 ml FeCl-oldat₃ 0,1 mol / l HCI-ben (2 g / l), 0,3% m / v kazino-savakban (a kazein hidrolíziséből származó aminosavak) és 11 térfogat% nátrium-glutamát oldatban.

Inkubációs körülmények

A bakteriális törzsek inkubációs körülményei. \ T X. campestris 27 vagy 28 ° C-nak kell lennie, és folyékony táptalaj esetén folyamatos keverést kell tartani 200 fordulat / perc (fordulat / perc) mellett..

Xantán előállítása

Ha a xantán fermentációs folyamatban történő előállítását kívánjuk, a nitrogént biztosító egyéb tápanyagok között glükózt, szacharózt vagy kukoricaszirupot (20 és 40 g / l között) kell szállítani..

Az anyagcsere-aktivitás kimutatása

A X. campestris a növényi szövetekben életképes, néhány kutató javasolja a metabolikus aktivitás mérését a laboratóriumi tenyészetben a mikrobiális növekedés helyett.

Az anyagcsere-aktivitás mérését életképességi mutatóval végeztük az elektronátviteli rendszeren keresztül. Ezt a vegyületet tetrazoliumnak nevezik, sói sóik hidrogénből elektronokat képeznek, előidézve a vízben nem oldódó anyagot. Tehát a formazán közepén a megjelenés a celluláris metabolikus aktivitás indikátora.

Az egyik módja a termesztés X. campestris az életképességi vizsgálat elvégzéséhez tetrazolium-kloridot (TTC), tetrazolium-trifenil-kloridot és egyéb adalékanyagokat, például nátrium-kloridot és cukrokat tartalmaz. 500 ml teljes térfogatú közeg: 5 g pepton, 0,5 g hidrolizált kazein, 2,5 g glükóz és 8,5 g agar..

physiopathologies

A baktérium X. campestris Számos betegség okozója, amelyek a dísznövények leveleit érintik (például Anthurium andreanum) és a közönséges bab (Phaseolus vulgaris L.). Ezek többek között befolyásolják a kőgyümölcs gyümölcsét, mint például a mandula, a nektarin, a cseresznye, az őszibarack, a sárgabarack, a szilva..

X. campestris Ismert, hogy hatással van a Brassicaceae családra vagy a keresztre feszülőkre, amelyek a 10 legveszélyesebb fitopatogén faj közé tartoznak, különösen a trópusokon..

Például, X. campestris előállítja a karfiolban a fekete rothadás betegségét (Brassica oleracea), brokkoli (B. napus), Kínai káposzta (B. pekinensis), a fehérrépa (B. rapa), mustár (B. nigra), a retek (Rhaphanus sativus) és káposzta (B. fruticulosa).

Az általa termelt tünetek X. campestris eredetileg a leveleken jelennek meg, majd megjelenhetnek a gyümölcsökön és az ágakon. Ezek szabálytalan és szögletes, sárgás sárga foltokat (1–5 mm átmérőjűek) tartalmaznak, amelyeket a véglegesen nekrotikus bordák korlátoznak..

A lomb égések is jelen vannak; foltok a gyümölcsökön; vaszkuláris foltok és klorotikus vagy nekrotikus elváltozások megjelenése "V" formájában.

A foltok a levél szélén jelennek meg és a központi ideget körülveszik. A levelek elvesztése a növényben előfordulhat. A gyümölcsökben zöld foltok jelennek meg, amelyek nekrotikusak, és képesek is rombolni őket. A cankers is jelen lehetnek.

referenciák

1. Dow, J. M., Crossman, L., Findlay, K., He, Y.-Q., Feng, J.-X. és Tang, J.-L. (2003). Biofilm eloszlása Xanthomonas campestris a sejtsejt-jelátvitel szabályozza, és a növények teljes virulenciájához szükséges. Az Országos Tudományos Akadémia eljárása, 100 (19), 10995-11000. doi: 10,1073 / pnas.1833360100
2. Hayward, A.C., Swings, J. G. és Civerolo, E.L. (1993). Xanthomonas. Springer Hollandia. 407. oldal.
3. Papagianni, M., Psomas, S., Batsilas, L., Paras, S., Kyriakidis, D. és Liakopoulou-Kyriakides, M. (2001). Xanthan termelés Xanthomonas campestris szakaszos kultúrákban. Process Biochemistry, 37 (1), 73-80. doi: 10.1016 / s0032-9592 (01) 00174-1
4. Rosalam, S., és Anglia, R. (2006). A módosítatlan keményítőkből származó xantángumi termelés felülvizsgálata 2005. \ T Xanthomonas campestris Enzim és mikrobiológiai technológia, 39 (2), 197-207. doi: 10.1016 / j.enzmictec.2005.10.019
5. Stewart, P. és Globig, S. (2011). A növények fitopatológiája. Apple Academic Press. 334. oldal.