Агробацтериум тумефациенс је фитопатогена бактерија која припада реду Рхизобиалес. Најважнија карактеристика ове бактерије је да уноси део своје ДНК у биљне ћелије и за кратко време их трансформише из нормалних у туморске ћелије, изазивајући жучни жучни канал.
Ова бактерија је грам-негативни бацил који формира бјелкасте или жућкасте колоније и ствара слузав полисахарид у култури са угљеним хидратима. Расељена је перитришним бичевима, живи у земљи и ранама заражава биљне ћелије.
Ћелије Агробацтериум тумефациенс које почињу да инфицирају корен. Извор: АГ Маттхиссе, КВ Холмес, РХГ Гурлитз
Симптоми које Агробацтериум узрокује код својих домаћина нису последица патогене врсте, већ врсте плазмида (кружни фрагмент ДНК) који имају. Сходно томе, бактерије које садрже Ти плазмиде су индуктори тумора који стварају жучни канал, а бактерије које садрже Ри плазмиде индукују стварање длакавих корена.
Ова бактеријска врста, заједно с одређеним вирусима као векторима генетског материјала за трансформацију биљних врста, отворила је еру у узгоју трансгених биљака са високим производним потенцијалом. Поред тога, истраживање кронастих галија које производи Агробацтериум тумефациенс представљало је важан део примене ин витро култура биљног ткива.
Тренутно биотехнолози користе ову бактерију такође за трансформисање других организама као што су инсекти и за пренос гена између сродних и неповезаних биљака.
Врсте: Рхизобиум радиобацтер (Беијеринцк и ван Делден, 1902) Иоунг ет ал., 2001 (важеће име)
Неки синоними су Агробацтериум радиобацтер (Беијеринцк и ван Делден, 1902) Цонн, 1942, и Агробацтериум тумефациенс (Смитх анд Товнсенд, 1907) Цонн, 1942.
Морфологија
Агробацтериум тумефациенс је бактерија бацилног облика са распршеним бочним бичевима која расте у белим и понекад жућкастим колонијама у култури.
Бациларни облик бактерије указује да је њен изглед у облику штапа. Димензије А. тумефациенс су дуге 0,8 µм ширине 1,5 до 3 µм.
Бактерије из породице Рхизобиацеае су грам-негативне бактерије које имају између 1 и 6 флагела. Тачније, А. тумефациенс путује кроз 1 или 4 перитриховне флагеле. У случају да има само један флагеллум, бочни је и није поларни.
Што се тиче његовог раста у медијуму културе, ако медијум садржи извор угљених хидрата, бактерија производи обилну слузницу полисахарида, сличну оној коју производе њене сроднице, ризобиалне бактерије. Колоније углавном имају гладак изглед.
Болести
Цровн галл
Ова болест се производи у више од стотину заражених биљака у којима се жуч или тумор формирају у структурама као што су корење, петељке и стабљика.
Тумори настају након што бактерије уђу у тек направљене ране на осјетљивом домаћину.
Једном када бактерија препозна рану и обрнуто, ћелије које су јој најближе почињу да се деле. Агробацтериум се веже за ћелијске зидове својих домаћина, али не напада њихове ћелије.
Жучна круна коју производи Агробацтериум тумефациенс у неком тренутку може узроковати опадање стабљике. Извор: јациллуцх
Два или три дана након инфекције, долази до кондиционирања у биљним ћелијама које их чине осетљивим на ДНК фрагмент бактеријског плазмида, познат као Ти ДНА, пошто је то низ који индукује туморе.
Овај фрагмент бактеријске ДНК интегрише се са нуклеарном ДНК биљке домаћина и индукује трансформацију биљних ћелија из нормалних у туморске ћелије.
Касније трансформисане ћелије се деле и неконтролисано расту независно од бактерија и биљке.
Жуч формиран било у стабљици или у коренима биљке, проузрокује да издужене ћелије које су у близини ксилема или око њега, стварају притисак на посуде ксилема и оне се компресују и дислоцирају, постајући мање ефикасне за транспорт вода унутар биљке.
На почетку болести, тумори су готово сферне боје, беле су и меке текстуре. У почетку се могу мешати са производима рана од калуса. Ткива потом потамне због периферне ћелијске смрти и труљења.
Неки тумори могу бити дрвени, а други могу бити и спужвасти. Његова величина може бити и до 30 цм.
Длакав коријен
То је болест коју производи врста Агробацтериум тумефациенс и њен сродни Агробацтериум рхизогенес. Обе представљају Ри плазмиде и индукују стварање длакавих корена у домаћинима, што показује врло посебан фенотип у коренима заражених биљака.
Коријење се обилно развија и изгледа као коса или коријење с многим длачицама. То се дешава након што се бактеријска ДНК интегрише у биљну ДНК и стимулише синтеза индола сирћетне киселине, што поспјешује диференцијацију од нормалног коријена до длакавог коријена.
Биолошка контрола
Жучни круп узрокован Агробацтериум тумефациенс може биоконтролисати бактеријом истог рода (Агробацтериум радиобацтер), која није патогена.
За овај биоконтролу семенке, саднице и саднице биљака третирају се суспензијом соја К84 А. радиобацтер, захваљујући производњи бактериоцина познатог као агроцин 84, који делује као антибиотик против бактерија које су с њим таксономски повезане.
Ова супстанца селективно инхибира фитопатогене бактерије које допиру до површине биљних ткива импрегнираних непатогеним бактеријама. Међутим, познато је да у неколико земаља постоје сојеви А. тумефациенс отпорни на агроцин 84.
Хемијска контрола
У случају трешње, која је подложна инфекцији А. тумефациенс, она се обично превентивно лечи дихлоном (дихлоро нафтохиноном).
Ти плазмид из Агробацтериум тумефациенс је фрагмент бактеријске ДНК користан у генетском инжењерингу. Извор: Ти пласмид.свг: Вишејезични рад: Мигуелфериг
Референце
- Руггиеро, МА, Гордон, ДП, Оррелл, ТМ, Баилли, Н., Боургоин, Т., Брусца, РЦ, ет ал. 2015. Класификација високог нивоа свих живих организама. ПЛОШЕ ЈЕДАН 10 (4): е0119248.
- Агриос, ГН 2005. Биљна патологија. 5 тх ед. Елсевиер Ацадемиц Пресс. Сједињене Америчке Државе. 922 п.
- Каталог живота: Годишњи попис за 2019. годину Детаљи о врсти: Рхизобиум радиобацтер (Беијеринцк и ван Делден, 1902), Иоунг ет ал., 2001. Преузето са: цаталогуеофлифе.орг
- Ецхеверригараи, С. 1995. Промене профила пероксидазе и полипептида у Ницотиана табацум Л. трансформисане са Агробацтериум рхизогенес. Рурал Сциенце, Санта Мариа 25 (2): 229-232.
- Де ла Исла, Л. Фитопатологија. 1994. Фитопатологија. Постдипломски факултет, УТЕХА Нориега Едиторес. 384 п.