Xanthomonas campestris tanımı, kültür ortamı ve patofizyolojisi



Xanthomonas campestris önemli bitkileri etkileyen bir proteobakteri türüdür (sınıf: Gamma Proteobakteri, düzen: Xanthomonadales, aile: Xanthomonadaceae)..

X. campestris Ona zarar vermediği bitki üzerinde epifitik bir aşama sunar. Bu faz enfeksiyondan önce, olumlu çevresel değişikliklerden dolayı bakterilerin çoğalmasıyla üretilir. Bu türün bulaştığı enfeksiyon veyaCasiona, enfekte olan bitkinin sonunda ölümünde dejenere olabilecek çeşitli semptomlar.

X. campestris Biyopolimerin üretilmesi ile de iyi bilinmektedir. ksantan veya ksantan sakızı, besiyerini salgılayan (ekzopolisakarit) ve sulu çözeltilerin viskozitesini artıran bir polisakarit.

Ksantan ekzopolisakariti, mısır nişastasının fermantasyon işlemleri tarafından üretilen ticari öneme sahip ilk biyo-üründü. Halen büyük miktarlarda üretilmekte ve kalınlaştırıcı ve emülsiyonlaştırıcı özelliklerinden dolayı birçok uygulamaya sahiptir. Xanthan gıda endüstrisinde, eczacılıkta, kozmetikte, ziraatta, yağda ve diğerlerinde kullanılır.

indeks

  • 1 açıklaması
    • 1.1 Bitki ile etkileşim
    • 1.2 Xantano
  • 2 X. campestrisin bitki dokusundan izolasyonu
  • 3 Kültür ortamı
    • 3.1 Süt Tween (MT)
    • 3.2 Kral B
    • 3.3 PYM
    • 3.4 YMM
    • 3.5 Kuluçka koşulları
    • 3.6 Ksantan üretimi
    • 3.7 Metabolik aktivitenin tespiti
  • 4 Patofizyoloji
  • 5 Kaynakça

tanım

Xanthomonas campestris Gram negatif bir basil olup, aerobik ve fakültatif saprofit gerektirir. 0,2 ila 0,6 widem genişliğinde ve 0,8 ila 2,9 longm uzunluğunda hareketlidir. Ürettikleri ekzopolisakarit, ksantan ile çevrili, tek başına bir birey veya filamentler şeklinde görünebilir..

Ksantan, biyofilm oluşumunu desteklemektedir. X. campestris ve ayrıca, sıcaklık, pH, ultraviyole radyasyonu, belirgin ozmotik değişimler ve / veya nem azalması meydana geldiğinde ani değişimler meydana geldiğinde, bu yapı içinde kurulan toplulukların koruyucu bir eylemini uygular..

Bitki ile etkileşim

Bu türün, enfekte ettiği bitkilerin savunma yanıtlarından kaçmak için çeşitli mekanizmaları vardır. Bitkinin bakteriyel enfeksiyonlara karşı ilk engeli, hücre duvarı ve antimikrobiyal aktiviteye sahip yüzey maddeleridir..

X. campestris bitkiyi yaprak stomaları (çevre ile gaz değişiminin gerçekleştiği gözenekler), hidratları (içinden fazla suyun sızdığı bir stoma türü) veya yaralar yoluyla enfekte edebilir..

Genellikle bitkiler mikroorganizmalar tarafından saldırıya uğradıklarında stomalarını kapatırlar. ancak, X. campestris stomanın kapanmasını önleyen bir virülans faktörü üreterek dış ortamdan daha fazla bakteri girişini kolaylaştırır.

Bakteriler bitkinin içinde bulunduğunda, damar dokularını tıkamak için suyun taşınmasını önlerler. Sonuç, yaprakların nekrozu ve enfekte olmuş parçaların solmasıdır..

ayrıca, X. campestris Bitkide savunma genlerinin ekspresyonunu önleyen nötr siklik glukan β- (1,2) adlı bir bileşik üretir. Bu bileşikler bakteriyel periplazmik boşluğa bağlanabilir veya bakterilerin hareketliliğini, virülansını ve biyofilm oluşumunu destekleyen hücre dışı ortama atılabilir.. 

ksantan

Tarafından üretilen ksantan Xanthomonas Virülans faktörü görevi görür, enfekte olan bitkinin bağışıklık tepkisini baskılayarak bakterinin enfeksiyon kapasitesini arttırır..

Ksantan, tekrarlanan (2 glikoz, 2 mannoz ve 1 glukuronik asit) 5 polimerden oluşan ve bir polimerik asit olan bir polisakarittir..

Ksantan sentezi denilen bir operona bağlıdır küme sakızı (tek bir promotör bölgesinin kontrolü altında olan 12 gen sunan bir fonksiyonel birim oluşturan bir dizi gen).

İzolasyonu X. campestris bitki dokusundan

X. campestris pv. campestris "V" biçiminde lekeler sunan yaprak dokusundan veya hasarlı vasküler dokudan veya bitkinin boynundan, yani bitkinin yaralı alanlarından söz edilebilir..

Suşlarını elde etmek X. campestris, Yaralı bölgeyi gösterdiği için seçilir (yaprak lekeleri veya meyveler veya kanserler). Lezyon bitkide gözlenmezse, hasara en duyarlı doku bir örnek olarak alınır ve kültür ortamı ve polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) tekniği ile analiz edilir..

Kültür ortamı

Kullanılan kültür ortamı arasında şunlar bulunmaktadır:

Süt Tween (MT)

Bitki doku örneklerinden mikroorganizmaların ilk izolasyonu için, ortam uygulanabilir Süt Tween (MT):

10 ml yağsız süt, 0.25 g CaCl2, 10 g proteaz pepton No. 3, 15 g Bacto agar, 0.5 g tirozin, 10 ml Tween 80, 80 mg sefaleksin (2 ml% 4 NaOH içinde), 200 g sikloheksimid (2 ml metanol içinde % 75), 100 mg vankomisin (1 ml damıtılmış su içinde).

Yağsız süt, sefaleksin, sikloheksimid ve vankomisin çözeltileri süzülerek sterilize edilmeli ve ortama 50 ° C'de ilave edilmelidir.

Kral B

TM'de bakteri kolonilerinin çoğalmasına izin verildikten sonra, benzerlerine geçilebilir. X. campestris (72 ve 120 saatlik kültürde sarı pigmentasyon kolonileri) ortam içinde Kral B:

20 g proteaz pepton No.3, 20 g ağar ağar, K2HPO4 1.5 g, MgS044x / H2O 1.5g, 10ml gliserol, 700 damıtılmış su.

Ortam çalkalanarak 80 ° C'ye ısıtılmalı, distile su ile 1 L'ye ölçülmeli ve homojenleştirilmeli ve pH 7,2'ye ayarlanmalıdır. 121 ° C'de 15 dakika sterilize edin.

Zengin kültür ortamı da kullanılmıştır. PYM veya YMM yetiştiriciliğinde X. campestris.

PYM

Hazırlamak için PYM, Her bir 1000 ml toplam hacim için şunları eklemelisiniz: 10 gram glikoz, 5 gram pepton özü, 3 gram malt özü ve 3 gram maya.

Petri kaplarında katı ortamda yetiştirilmesi isteniyorsa, karışıma 15 gr agar da eklenmelidir..

YMM

Besiyerini hazırlamak YMM, 1000 ml toplam hacme ihtiyacınız var: 10 gr glikoz, 1 ml MgS044: 7H20 (10 g / L), 1 ml CaCl çözeltisi2 (22 gr / L), 1 ml K çözeltisi2HPO4 (22 gr / L), 1 ml FeCl çözeltisi3 0,1 M HC1 (2 g / L), casamino asitleri% 0,3 m / v (kazeinin hidrolizinden amino asitler) ve% 11 v / v sodyum glutamat çözeltisi.

Kuluçka koşulları

Bakteri suşlarının kuluçka koşulları X. campestris 27 veya 28 ° C olmalıdır ve sıvı kültür ortamı olması durumunda, sürekli çalkalama dakikada 200 devirde (rpm) muhafaza edilmelidir..

Ksantan üretimi

Bir fermentasyon işleminde ksantan üretimi isteniyorsa, glikoz, sukroz veya mısır şurubu (20 ila 40 g / L arasında), nitrojen sağlayan diğer besinlerin yanı sıra bir karbon kaynağı olarak temin edilmelidir..

Metabolik aktivitenin tespiti

Varlığını tespit etmek X. campestris Bitki dokusunda yaşayabilir, bazı araştırmacılar laboratuvar kültüründeki mikrobiyal büyüme yerine metabolik aktivitenin ölçülmesini önerir..

Metabolik aktivitenin ölçümü, elektron taşıma sistemi aracılığıyla bir canlılık göstergesi kullanılarak gerçekleştirildi. Bu bileşiğe tetrazolyum denir ve bunun tuzları, suda çözünmeyen bir madde olan formazan üreten hidrojenden elektronları kabul eder. Dolayısıyla formazanın ortasındaki görünüm hücresel metabolik aktivitenin bir göstergesidir..

Ekimi araçlarından biri X. campestris Bu canlılık testini gerçekleştirmek için, tetrazolium klorür (TTC), tetrazolium trifenil klorür ve sodyum klorür ve şekerler gibi diğer katkı maddelerini içerir. 500 ml toplam hacim için aşağıdaki maddelere sahip bir ortamdır: 5 g pepton, 0.5 g hidrolize kazein, 2.5 g glikoz ve 8.5 g agar.

physiopathologies

Bakteri X. campestris Süs bitkilerinin yapraklarını etkileyen sayısız hastalığın nedensel maddesidir (örneğin Antoryum andreanum) ve ortak fasulye (Phaseolus vulgaris L.). Ayrıca badem, nektarin, kiraz, şeftali, kayısı, erik gibi sert çekirdekli meyvelerin meyvelerini de etkilerler..

X. campestris Özellikle tropik bölgelerde tarımsal faaliyetler için en tehlikeli 10 fitopatojen türden biri olan Brassicaceae veya crucifers ailesini etkilediği bilinmektedir..

Örneğin, X. campestris karnabaharda siyah çürüklüğü hastalığını oluşturur (Brassica oleracea), brokoli (B. napus), Çin lahanası (B. pekinensis), şalgam (B. rapa), hardal (B. nigra), turp (Rhaphanus sativus) ve lahana (B. fruticulosa).

Ürettiği semptomlar X. campestris başlangıçta yapraklarda görünürler ve daha sonra meyvelerde ve dallarda görülürler. Sonunda nekrotik hale gelen kaburgalarla sınırlanan düzensiz ve açısal sarımsı yaprak lekelerini (çapı 1 mm'den 5 mm'ye kadar) içerirler..

Yaprak yanıkları da mevcuttur; meyvelerdeki lekeler; vasküler solgunluk ve "V" şeklinde klorotik veya nekrotik lezyonların ortaya çıkması.

Noktalar yaprak kenarlarında ve merkezi siniri çevreleyen olarak ortaya çıkar. Bitkide yaprak kaybı meydana gelebilir. Meyvelerde nekrotik, ayrıca onları kırabilen yeşil noktalar görünür. Cankers da mevcut olabilir.

referanslar

  1. Dow, J.M., Crossman, L., Findlay, K., He, Y.-Q., Feng, J.-X., ve Tang, J.-L (2003). Biyofilm dağılması Xanthomonas campestris hücre-hücre sinyali ile kontrol edilir ve bitkilere tam virülans için gereklidir. Ulusal Bilimler Akademisi, Bildiriler Kitabı, 100 (19), 10995-11000. doi: 10.1073 / pnas.133336060100
  2. Hayward, A.C., Swings, J.G. ve Civerolo, E.L. (1993). Xanthomonas. Springer Hollanda pp 407.
  3. Papagianni, M., Psomas, S., Batsilas, L., Paras, S., Kyriakidis, D. ve Liakopoulou-Kyriakides, M. (2001). Ksantan üretimi Xanthomonas campestris toplu kültürlerde. Proses Biyokimyası, 37 (1), 73-80. doi: 10.1016 / s0032-9592 (01) 00174-1
  4. Rosalam, S., ve England, R. (2006). Modifiye edilmemiş nişastalardan ksantan zamkı üretiminin incelenmesi Xanthomonas campestris Enzim ve Mikrobiyal Teknoloji, 39 (2), 197-207. doi: 10.1016 / j.enzmictec.2005.10.019
  5. Stewart, P. ve Globig, S. (2011). Bitkilerde Fitopatoloji. Apple Academic Press. pp 334.