Agrobacterium tumefaciens הוא חיידק פיטופתוגני השייך לסדר Rhizobiales. המאפיין החשוב ביותר של חיידק זה הוא שהוא מכניס חלק מה- DNA שלו לתאי צמחים והופך אותם מתאים נורמליים לתאי גידול תוך זמן קצר, וגורם לגחלת הכתר.
חיידק זה הוא בילילוס שלילי גרם אשר יוצר מושבות לבנבן או צהבהב ומייצר פוליסכריד רירי במדיה תרבית עם פחמימות. היא נעקרת על ידי סמלונים צפקיים, חיה באדמה ומדביק תאי צמחים דרך פצעים.
תאי Agrobacterium tumefaciens מתחילים להדביק שורש. מקור: א.ג. מתייס, ק.וו. הולמס, RHG גורליץ
התסמינים הנגרמים על ידי Agrobacterium במארחיהם אינם נובעים מהמין הפתוגני, אלא מסוג הפלסמיד (שבר DNA מעגלי) שיש להם. בהתאם לכך, חיידקים המכילים פלסמידות Ti הם מקדמי גידולים המייצרים כיס המרה, וחיידקים המכילים פלסמידות Ri גורמים להיווצרות שורשים שעירים.
מין חיידקי זה, יחד עם וירוסים מסוימים כקטורים של חומר גנטי להפיכת מיני צמחים, פתחו עידן בגידול צמחים טרנסגניים בעלי פוטנציאל יצרני גבוה. יתרה מזאת, המחקר של גלעיות הכתר המיוצר על ידי Agrobacterium tumefaciens היווה חלק חשוב ביישומי תרבויות הרקמה הצמחיות במבחנה.
נכון לעכשיו, הביוטכנולוגים משתמשים בחיידק זה גם כדי לשנות אורגניזמים אחרים כמו חרקים ולהעברת גנים בין צמחים קשורים ושאינם קשורים.
מינים: Rhizobium radiobacter (Beijerinck and van Delden, 1902) Young et al., 2001 (שם חוקי)
כמה מילים נרדפות הן Agrobacterium radiobacter (Beijerinck and van Delden, 1902) Conn, 1942, ו- Agrobacterium tumefaciens (Smith and Townsend, 1907) Conn, 1942.
מוֹרפוֹלוֹגִיָה
Agrobacterium tumefaciens הוא חיידק בצורת ריכוז עם צלעות רוחביות מפוזרות הגדל במושבות לבנות ולעיתים צהבהבות בתרבות.
הצורה הבילילרית של חיידק מצביעה על כך שמראהו בצורת מוט. הממדים של A. tumefaciens אורך 0.8 מיקרומטר ברוחב של 1.5 עד 3 מיקרומטר.
חיידקים ממשפחת Rhizobiaceae הם חיידקים שליליים גרם המופיעים בין 1 ל 6 סמלונים. באופן ספציפי, A. tumefaciens עובר דרך סמלונים 1 או 4. במקרה של סמל בודד הוא רוחבי ולא קוטבי.
ביחס לצמיחתו בתקשורת התרבותית, אם המדיום מכיל מקור פחמימות, החיידק מייצר רירית בשפע מסוג פוליסכריד, בדומה לזו המיוצרת על ידי קרובי משפחתו, החיידק האזיזוביאלי. למושבות בדרך כלל מראה חלק.
מחלות
כיס הכתר
מחלה זו מופקת בלמעלה ממאה צמחים נגועים בהם נוצרת גידול או גידול במבנים כמו שורשים, פטוטרות וגבעולים.
גידולים מתפתחים לאחר שחיידקים נכנסים לפצעים חדשים שנעשו על מארח רגיש.
ברגע שהחיידקים מזהים פצע ולהפך, התאים הקרובים אליו מתחילים להתחלק. Agrobacterium נקשר לדפנות התא של מארחיה, אך אינו פולש לתאים שלהם.
גרד הכתר המיוצר על ידי Agrobacterium tumefaciens יכול בשלב מסוים לגרום לגבעול לרדת. מקור: jacilluch
יומיים או שלושה לאחר ההדבקה, מתרחש מיזוג בתאי צמחים הגורם להם להיות רגישים לשבר DNA של הפלסמיד החיידקי, המכונה Ti DNA, מכיוון שמדובר ברצף המעורר גידולים.
שבר זה של DNA חיידקי משתלב עם ה- DNA הגרעיני של התא הצמח המארח ומשרה טרנספורמציה של תאים מהצומח מתאי הגידול.
מאוחר יותר התאים הטרנספורמטיים מתחלקים וצומחים ללא שליטה ללא תלות בחיידקים ובצמח.
המרה הנוצרת בגבעול או בשורשי הצמחים גורמת לכך שהתאים המוארכים הנמצאים בסמוך להקסילם או בסביבתו מייצרים לחץ על כלי הקסילם ואלה דחוסים ומנותקים, הופכים יעילים פחות להובלה המים בתוך הצמח.
בתחילת המחלה, הגידולים כמעט כדוריים, לבנים ורכים במרקם. בהתחלה הם יכולים להתבלבל עם תוצרת קליאה של הפצע. לאחר מכן הרקמות מתכהות בגלל מוות של תאים היקפיים וריקבון.
חלק מהגידולים יכולים להיות מיוערים, ואחרים יכולים להיות ספוגים. גודלו יכול להיות עד 30 ס"מ.
שורש שעיר
זוהי מחלה המיוצרת על ידי מינים Agrobacterium tumefaciens ועל ידי קרביות Agrobacterium יחסית שלהם. שניהם מציגים פלסמידות של Ri ומעוררים היווצרות של שורשים שעירים במארחיהם, מה שמראה פנוטיפ מאוד מסוים בשורשי הצמחים הנגועים.
השורשים מתפתחים בשפע ונראים כמו שיער או שורשים עם שערות רבות. זה מתרחש ברגע שמשולב ה- DNA החיידקי ב DNA הצמחי, ומגרה את הסינתזה של חומצה אצטית אינדול, המקדמת את ההבחנה משורשים נורמליים לשורשים שעירים.
שליטה ביולוגית
את מרה הכתר הנגרמת על ידי Agrobacterium tumefaciens ניתן לשלוט ביולוגית על ידי חיידק מאותו הסוג (Agrobacterium radiobacter), שאינו פתוגני.
לבקרה ביולוגית זו, זרעים, שתילים וגזרות צמחיות מטופלים במתלה של זן K84 של A. radiobacter, הודות לייצור של חיידק המוכר המכונה agrocin 84, המתפקד כאנטיביוטיקה כנגד חיידקים הקשורים אליו באופן טקסונומי.
חומר זה מעכב באופן סלקטיבי את החיידקים הפיטופתוגניים המגיעים לפני השטח של רקמות הצמח הספוגות עם החיידקים הלא פתוגניים. עם זאת, ידוע כי במספר מדינות ישנם זנים של A. tumefaciens העמידים בפני אגרוצין 84.
בקרה כימית
במקרה של דובדבן, הרגיש לזיהום על ידי A. tumefaciens, הוא מטופל בדרך כלל במניעה באמצעות דיקלון (דיכלורו נפטוקוינון).
פלסמיד ה- Ti מ- Agrobacterium tumefaciens הוא שבר DNA חיידקי שימושי בהנדסה גנטית. מקור: Ti plasmid.svg: עבודה Mouagipderivative: Miguelferig
הפניות
- Ruggiero, MA, Gordon, DP, Orrell, TM, Bailly, N., Bourgoin, T., Brusca, RC, et al. 2015. סיווג ברמה הגבוהה ביותר של כל היצורים החיים. PLOS ONE 10 (4): e0119248.
- Agrios, GN 2005. פתולוגיה צמחית. 5 th ed. עיתונות אקדמית Elsevier. ארצות הברית. 922 עמ '.
- קטלוג החיים: רשימת השקעים לשנת 2019. פרטי המין: Rhizobium radiobacter (Beijerinck and van Delden, 1902) Young et al., 2001. נלקח מ: catalogueoflife.org
- Echeverrigaray, S. 1995. שינויים בפרופילי הפרוקסידאז ופוליפפטיד ב- Nicotiana tabacum L. הפכו עם קנה שורש Agrobacterium. מדעי הכפר, סנטה מריה 25 (2): 229-232.
- דה לה איסלה, ל. פיטופתולוגיה. 1994. פיטופתולוגיה. המכללה לתואר הראשון, UTEHA Noriega Editores. 384 עמ '.