Подавление развития патогенных бактерий ризобактериями

Филлосфера

Вещества образуемые бактериальным сообществом

ü EPS – экстрацеллюлярные полимерные вещества

ü Ауксины

ü Биосурфактанты

ü Ферменты репарации НК и защиты от ROS

ü Антибиотики

Филлосфера

Ø Бактерии на поверхности листовой пластинки обитают в виде биопленок

Ø EPS – основа слизи биопленок, формирующие гидратную оболочку и предотвращающие потерю влаги

Ø Биосурфактанты вещества помогающие выщелачивать питательный субстрат из связанных конгломератов

Ø Аксины вырабатываемые микроорганизмами позволяют увеличивать размер листовой пластинки посредством растяжения, а также, а также притягивают питательные вещества из растения

Ø Сурфактанты – соединения, которые снижают поверхностное натяжение между двумя жидкостями или между жидкостью и твердым телом

Бактериальное сообщество в ризосфере

1. Proteobacteria(PB), Bacteroides/Chlorobi group (B/Chl)
2. Actinobacteria (AB), PB (α,γ), Firmicutes (F)
3. F (Bacillus), PB β (Burkholderia), γ (Acinetobacter, Pantoea agglomerans, Pseudomonas)
4. PB (α,γ), F (Bacillus megaterium)
5. PB α (Rhizobia), β (Burkholderia), γ, B/Chl
6. PB γ, B/Ch
7. PB (α,γ), F, B/Chl
8. F, PB α,γ (Pseudomonas)

Бактериальное сообщество в ризосфере: PGPR

Состав бактериального сообщества в ризосфере зависит от двух главных факторов:

- Тип почвы

- Вид растения

Выделяя корневые эксудаты растение поддерживает развитие видоспецифичных ризосферных бактерий

PGRP (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) – бактерии содействующие росту растений

«+» от бактериального сообщества:

ü Биоудобрение и сидерофоры

ü Гормоны и летучие стимуляторы роста

ü Ингибиторы уровня этилена

ü Биопестициды и биоконтроль патогенов

ü Индукторы системной резистентности растения

«+» от растения-хозяина

ü Углеводы и другие питательные вещества

ü Антибиотики и селективные ингибиторы роста

Взаимодействия в ризосфере

ü 1-2. Под воздействием корневых выделений происходит усиленное размножение бактерий в ризосфере

ü 3. Локальное увеличение численности бактерий привлекает простейших

ü 4-5. Простейшие наряду с PGPR выделяют ауксины, способствующие росту латеральных корней

ü 6. Чем больше корней, тем больше корневых выделений

PGRP: содействие росту растений

q Мобилизация неорганических веществ

q Фиксация атмосферного азота

q Продукция фитогормонов ауксинов, геббереллинов, цитокининов (Azospirillum, PB α)

q Выделение летучих стимуляторов роста

q Подавление биосинтеза этилена (гидролиз предшественника этилена – 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат)

Ацетоин и бутандиол – летучие вещества, стимулирующие рост и развитие растений

Ауксин (индолилуксусная кислота, IAA) – гормон растений, сигнальная молекула для роста и развития корней

Индуцированная системная резистентность (ISR)

Большое количество бактерий (и грибов) вызывают ISR (Pseudomonas, Burkholderia, Bacillus, Streptomyces)

Ø SA (салицилат):

некоторые PGRP бактерии образуют SA, которая активирует экспрессию патогенез-связанных (PR) белков

Ø JA (жасмонат):

некоторые непатогенные микроорганизмы образуют метаболиты, активирующие JA-зависимые гены

Подавление развития патогенных бактерий ризобактериями

Pseudomonas fluorescens –

представитель PGRP, который образует ряд метаболитов, подавляющий рост других организмов:

1. Сидерофоры – химические вещества эффективно связывающие железо в почве:

Пиовердин – желто-зеленый флуоресцирующий пигмент связывающий ионы Fe

Пиохелин помимо Fe эффективно связывает Cu и Zn

2.Ингибиторы электрон транспортной цепи:

ü Феназин, флороглюцинол также вызывают повреждение мембраны Pythium spp. (Oomycetes)

ü фунгицид – пирролнитрин

ü цианид водорода – игибитор металлоэнзимов

Bacillus amyloliquefaciens, Stenotrophomonas (PB γ) многие виды Streptomyces также эффективные продуценты сидерофоров и антибиотиков

3. Литические ферменты

ü Гидролазы клеточных стенок (хитиназы, β-глюканазы, протеазы)

Pseudomonas Serratia и многие виды Streptomyces могут образуют хитиназы

Поиск по сайту: