Кворум сенсинг (quorum sensing)

Ø способность некоторых бактерий в зависимости от плотности популяции координировать своё поведение за счёт секреции молекулярных сигналов.

Ø QS запускает образование биопленки

Ø Обуславливает патогенность некоторых видов бактерий

Ø Запускает пресимбиотическую фазу бактерий Rhizobium

Актинобактерии в ризосфере

1. Одна из главных групп ризосферных бактерий, разлагающая сложные полимеры (лигнин, хитин, целлюлозу) благодаря продукции широкого спектра экстрацеллюлярных лигнолитических ферментов.

Лигнин –сложный растительный полимер ароматических спиртов (фенилпропаноидов)

Целлюлоза – полимер растительного происхождения , мономером является глюкоза (β -1-4-O-гликозидная связь)

Хитин – азотсодержащий полимер грибного или животного происхождения, мономер N- ацетилглюкозамин (β -1-4-O-гликозидная связь)

2. Кроме того актинобактерии (Frankia) могут находиться в симбиозе со многими древесными видами растений, например с видами Alnus (Fagales)

Актинориза – симбиоз между растением и бактериями рода Frankia

Ø Frankia необлигатный симбионт, но азотфиксация возможна лишь в симбиоза с растениями

Ø Актиномикориза известна для представителей 9 семейств

Ø Механизмы образования нодул схожи с Rhizobium, однако до сих пор не найдены аналогичные кластеры генов nod-факторов

3. Биоконтроль патогенов

Актинобактерии (Streptomyces) продуценты большого количества антибактериальных и антифунгальных вторичных метаболитов:

Ø 2-метилгептил изоникотинат – фунгицид, эффективный против широкого спектра патогенных грибов(Fusarium, Rhizoctonia)

Ø Антибиотик паромомицин активен против некоторых оомицетов (Stramenopiles), например Phytophtora и Pythium

Cyanobacteria

Включает большинство азотфиксирующих организмов (главным образом, род Nostoc), некоторые из них образуют симбиоз с растениями

q Цианобактерии могут образовывать симбиоз с

q Папоротниками (Polypodiopsida)

q Печеночниками (Marchantiophyta)

q Роголистники (Anthocerophyta)

q Саговниковые (Cycadophyta)

q Гуннеровые (Gunnerales)

Растение-хозяин образует факторы образования гормогоний (HIF),которые индуцируют превращение клеток Nostoc в длинные нитеобразные структуры (гормогонии)

Симбиоз между Cyanobacteria и Glomeromycota

Единственный известный эндосимбиоз между цианобактериями и грибами:

Geosiphon pyriformis – как и все представители Glomeromycota облигатный симбионт

Nostoc punctiforme – факультативный симбионт

Почвенные бактерии как патогены растений

По сравнению с патогенными грибами бактериальных патогенов растений значительно меньше (Proteobacteria)

q Ralstonia solanacearum – почвенная патогенная бактерия поражающая проводящие ткани и вызывающая вилт, имеет большой спектр хозяев. Приносит до 1 млрд дол. убытков в год сельскому хозяйству. С 2002 R. solanacearum считается потенциально опасной для разработки биотеррористического оружия

q Agrobacterium tumefaciens – возбудитель корончатых галлов

q Встречается небольшое количество патогенных видов Streptomyces: повреждающее действие выражается в некрозе тканей, хлорозе листьев и опухоли корней. Патогенность связана с продукцией циклического дипептида: такстомина

Ассоциированные с растениями бактерии как оппортунистические патогены человека

E.coli O104:H7 штамм кишечной палочки, продуцирующий шиго-токсин

Ø Гемолитически-уремический синдром (HUS)

Ø Май-июнь 2011 года: вспышка Гемолитически-уремического синдрома (HUS) в северной Саксонии

Ø Источник болезни – свежие салаты

Ø Происхождение – зараженные проростки фасоли, выращенные на органической ферме в Биненбюттеле, Нижняя Саксония

Ø Шига-токсины из Shigella dysenteriae

Ø 3950 человек пострадавших, 53 - погибло

Грибы в ризосфере

Ø Грибы-деструкторы (сапротрофы, превращают мертвую органику в грибную биомассу, образуют мощные лигноцеллюлозолитический комплекс ферментов )

Ø Микоризные

Ø Паразитические

Паразитические грибы

Ø Представлены двумя группами: Fungi (Opisthokonta) и Oomycetes (Stramenopiles)

Ø Механизм инфицирования похож на процесс формирования АМ, распознавание растения-хозяина происходит за счет флавоноидов.

Ø Оомицеты образуют подвижные зооспоры, которые обладают положительным хемотаксисом к определенным флавоноидам

Ø Некоторые стриголактоны могут индуцировать прорастание спор и ветвление мицелия Fusarium (Ascomycota)

Поиск по сайту: