Ксантхомонас цампестрис опис, медијум за културу и патофизиологија



Ксантхомонас цампестрис је врста протеобактерија (класа: Гамма Протеобацтериа, ред: Ксантхомонадалес, фамилија: Ксантхомонадацеае) фитопатогена која утиче на важне усјеве.

Кс. цампестрис Он представља епифитску фазу на биљци у којој се не оштећује. Ова фаза је пре инфекције, настаје пролиферацијом бактерија услед повољних варијација у окружењу. Инфекција ове врсте оЦасиона има различите симптоме у зараженој биљци која се евентуално може погоршати у његовој смрти.

Кс. цампестрис Такође је добро познат за производњу биополимера ксантан или ксантан гума, полисахарид који излучује медиј (егополисахарид) и повећава вискозност водених раствора.

Ксантан ексополисахарид је био први биопроизвод комерцијалне важности генерисан ферментационим процесима кукурузног скроба. Тренутно се производи у великим количинама и има много примена због својих карактеристика као згушњивач и емулгатор. Ксантан се користи у прехрамбеној индустрији, фармацеутској, козметичкој, пољопривредној и нафтној индустрији.

Индек

  • 1 Опис
    • 1.1 Интеракција са постројењем
    • 1.2 Ксантано
  • 2 Изолација Кс. цампестрис из биљног ткива
  • 3 Медији културе
    • 3.1 Милк Твеен (МТ)
    • 3.2 Кинг Б
    • 3.3 ПИМ
    • 3.4 ИММ
    • 3.5 Услови инкубације
    • 3.6 Производња ксантана
    • 3.7 Детекција метаболичке активности
  • 4 Патофизиологија
  • 5 Референце

Десцриптион

Ксантхомонас цампестрис То је грам-негативна бацила, обавезан аеробни и факултативни сапрофит. Она је покретна, широка између 0,2 и 0,6 μм, и дуга између 0,8 и 2,9 μм. Може се појавити као појединачни појединац или формирати филаменте, окружен ксантаном, егзополисахарид који они производе.

Ксантан фаворизује формирање биофилмова Кс. цампестрис и врши заштитну акцију заједница које су успостављене у овој структури, када долази до наглих промена температуре, пХ, ултраљубичастог зрачења, изражених осмотских варијација и / или смањења влажности..

Интеракција са биљком

Ова врста има неколико механизама да избегне одбрамбене реакције биљака које инфицира. Прва баријера биљке бактеријској инфекцији је ћелијски зид и површинске супстанце са антимикробном активношћу.

Кс. цампестрис може заразити биљку кроз лисне стомате (поре на којима се одвија размена гасова са околином), хидрати (врста стоме кроз коју излучује вишак воде), или присутне ране.

Генерално биљке затварају своје стомате када их нападају микроорганизми. Међутим,, Кс. цампестрис производи фактор вируленције који спречава затварање стомата, чиме се фаворизује улазак више бактерија из спољашњег окружења.

Када се бактерије нађу у биљци, оне спречавају транспорт воде, због ометања васкуларног ткива. Резултат је некроза лишћа и увенуће заражених делова.

Такође,, Кс. цампестрис производи једињење које се назива неутрални циклички глукан β- (1,2) које спречава експресију гена одбране у биљци. Ова једињења могу бити повезана са бактеријским периплазмичким простором или се могу излучити у екстрацелуларни медијум, фаворизујући покретљивост бактерија, његову вирулентност и формирање биофилма.. 

Ксантано

Ксантан произведен од стране Ксантхомонас Делује као фактор вируленције, сузбијајући имуни одговор заражене биљке и повећавајући капацитет инфекције бактерије.

Ксантан је полисахарид који се састоји од јединица од 5 шећера које се понављају (2 глукозе, 2 манозе и 1 глукуронске киселине) и полимеризују..

Синтеза ксантана зависи од названог оперона цлустер гум (скуп гена који чине функционалну јединицу), који представља 12 гена који су под контролом једне промоторске регије.

Исолатион оф Кс. цампестрис из биљног ткива

Кс. цампестрис пв. цампестрис може се издвојити из фолијарног ткива које представља мрље у облику "В" или оштећеног васкуларног ткива, или врата биљке, односно озлијеђених подручја биљке.

За добијање сојева Кс. цампестрис, он се бира јер показује зону повређивања (листови листова или плодови или плодови). Ако се лезија не посматра у биљци, ткиво које је најосетљивије на оштећење узима се као узорак и анализира се медијумом културе и техником ланчане реакције полимеразе (ПЦР)..

Медији културе

Међу кориштеним медијима за културу су:

Милк Твеен (МТ)

За почетну изолацију микроорганизама из узорака биљног ткива, може се примијенити медиј Милк Твеен (МТ):

10 мл обраног млека, 0,25 г ЦаЦл2, 3 г, 15 г Бацто агара, 0,5 г тирозина, 10 мл Твеен 80, 80 мг цефалексина (у 2 мл 4% НаОХ), 200 г циклохексида (у 2 мл метанола у 75%), 100 мг ванкомицина (у 1 мл дестиловане воде).

Отопине ​​обраног млека, цефалексина, циклохексимида и ванкомицина треба стерилисати филтрацијом и додати у медијум на 50 ° Ц.

Кинг Б

Након што се дозволи раст бактеријских колонија у ТМ, најсличнијим се могу пренијети Кс. цампестрис (колоније жуте пигментације на 72 и 120 сати културе) у медију Кинг Б:

20 г протеазног пептона бр. 3, 20 г агар агара, К2ХПО4 1.5 г, МгС044к / Х21,5 г, 10 мл глицерола, 700 дестиловане воде.

Медијум треба да се загреје на 80 ° Ц мућкањем, мерењем са дестилованом водом до 1 Л и хомогенизацијом, и пХ треба да се подеси на 7.2. Стерилисати на 121 ° Ц 15 минута.

Такође је коришћена богата подлога за културу ПИМ или ИММ у култивацији Кс. цампестрис.

ПИМ

За припрему ПИМ, за сваки 1000 мл укупне запремине, морате додати: 10 грама глукозе, 5 грама екстракта пептона, 3 грама екстракта слада и 3 грама квасца.

Ако се жели култивисати у чврстој подлози у Петријевим посудама, тада треба додати и 15 г агара.

ИММ

Да припремите медијум ИММ, потребно је на 1000 мл укупне запремине: 10 гр глукозе, 1 мл МгСО раствора4: 7Х2О (10 г / Л), 1 мл раствора ЦаЦл2 (22 гр / Л), 1 мл К раствора2ХПО4 (22 гр / Л), 1 мл раствора ФеЦл3 у 0,1 М ХЦл (2 г / Л), цасамино киселине 0,3% м / в (аминокиселине из хидролизе казеина) и 11% в / в раствора натријум глутамата.

Услови инкубације

Услови инкубације бактеријских сојева Кс. цампестрис мора бити 27 или 28 ° Ц, ау случају течне подлоге за културу, континуирано мешање треба да се одржава на 200 обртаја у минути (о / мин).

Производња ксантана

Ако је пожељна производња ксантана у процесу ферментације, глукоза, сахароза или кукурузни сируп (између 20 и 40 г / Л), између осталих хранљивих материја које обезбеђују азот, треба да се достављају као извор угљеника..

Детекција метаболичке активности

Да открије присуство Кс. цампестрис Неки истраживачи препоручују мерење метаболичке активности уместо микробног раста у лабораторијској култури.

Мерење метаболичке активности је извршено коришћењем индикатора виталности преко система за пренос електрона. Ово једињење се назива тетразолијум и његове соли прихватају електроне из водоника, стварајући формазан, супстанцу нерастворљиву у води. Дакле, појава у средини формазана је индикатор метаболичке активности ћелија.

Једно од средстава за култивацију Кс. цампестрис да би се извршио овај тест одрживости, он садржи тетразолијум хлорид (ТТЦ), тетразолијум трифенил хлорид и друге адитиве као што су натријум хлорид и шећери. То је медиј са следећим супстанцама за 500 мл укупне запремине: 5 г пептона, 0,5 г хидролизованог казеина, 2,5 г глукозе и 8,5 г агара..

Патофизиологија

Бактерија Кс. цампестрис То је узрочник бројних болести које погађају листове украсних биљака (као што су Антхуриум андреанум) и обични пасуљ (Пхасеолус вулгарис Л.). Они такође утичу на плодове коштичавог воћа, као што су бадем, нектарина, трешња, бресква, кајсија, шљива, између осталих.

Кс. цампестрис Познато је да утиче на породицу Брассицацеае или крстаче, међу 10 најопаснијих фитопатогених врста за пољопривредну активност, посебно у тропима.

На пример, Кс. цампестрис производи болест црне трулежи у цвјетачици (Брассица олерацеа), броколи (Б. напус), Кинески купус (Б. пекиненсис(), репа (Б. рапа), сенф (Б. нигра), ротквица (Рхапханус сативус) и купус (Б. фрутицулоса).

Симптоми које производи Кс. цампестрис на почетку се појављују у листовима и могу се појавити на плодовима и гранама. Укључују неправилне и угаоне жућкасте листове лишћа (од 1 до 5 мм у пречнику) ограничене ребрима која коначно постају некротична.

Присутне су и лисне опеклине; мрље на плодовима; васкуларно венење и појава хлоротичних или некротичних лезија у облику "В".

Пеге се појављују на рубовима листа и око централног нерва. Може доћи до губитка лишћа у биљци. У плодовима се појављују зелене мрље које су некротичне, а такође могу и да их испуцају. Могу бити присутни и мотори.

Референце

  1. Дов, Ј.М., Цроссман, Л., Финдлаи, К., Хе, И.-К., Фенг, Ј.-Кс., & Танг, Ј.-Л. (2003). Распршивање биофилма у Ксантхомонас цампестрис се контролише сигнализацијом ћелијских ћелија и потребна је за пуну вируленцију према биљкама. Зборник радова Националне академије наука, 100 (19), 10995-11000. дои: 10.1073 / пнас.1833360100
  2. Хаивард, А.Ц., Свингс, Ј.Г. и Цивероло, Е.Л. (1993). Ксантхомонас. Спрингер Нетхерландс. пп 407.
  3. Папагианни, М., Псомас, С., Батсилас, Л., Парас, С., Кириакидис, Д. анд Лиакопоулоу-Кириакидес, М. (2001). Ксантан производње од Ксантхомонас цампестрис у шаржним културама. Процесс Биоцхемистри, 37 (1), 73-80. дои: 10.1016 / с0032-9592 (01) 00174-1
  4. Росалам, С., & Енгланд, Р. (2006). Преглед производње ксантан гуме од немодификованих скробова Ксантхомонас цампестрис Ензиме анд Мицробиал Тецхнологи, 39 (2), 197-207. дои: 10.1016 / ј.ензмицтец.2005.10.019
  5. Стеварт, П. и Глобиг, С. (2011). Фитопатологија у биљкама. Аппле Ацадемиц Пресс. стр. 334.