Características de Agrobacterium tumefaciens, morfologia, doenças

Agrobacterium tumefaciens É uma bactéria fitopatogênica pertencente à ordem rizobiana. A característica mais importante dessa bactéria é que ela introduz parte de seu DNA nas células vegetais e transforma essas células normais em células tumorais em pouco tempo, causando o glória da coroa.

Esta bactéria é um bacilus gram -negativo que forma colônias esbranquiçadas ou amareladas e produz um polissacarídeo mucilaginoso em meios de cultura de carboidratos. Ele se move através de flagelos períticos, vive no chão e infecta células vegetais por lesões.

As células Agrobacterium timfaciens começando a infectar uma raiz. Fonte: a. G. Matthysse, k. V. Holmes, r. H. G. Gurlitz [domínio público]

A sintomatologia que causa Agrobacterium Em seus hospedeiros, não se deve a espécies patogênicas, mas ao tipo de plasmídeo (fragmento de DNA circular) que eles têm. De acordo com isso, as bactérias que contêm plasmídeos são indutores de tumores que produzem o glório da coroa, e as bactérias que possuem plasmídeos RI induzem a formação de raízes de cabelo.

Essa espécie bacteriana, juntamente com certos vírus como vetores de material genético para transformar espécies vegetais, abriu uma era dentro do cultivo de plantas transgênicas com alto potencial produtivo. Além disso, o estudo de coroas de coroa produzidas por Agrobacterium tumefaciens Era uma parte importante das aplicações das colheitas de tecido vegetal Em vitro.

Atualmente, os biotecnologistas também usam esta bactéria para transformar outros organismos, como insetos e transferir genes entre plantas relacionadas e não relacionadas.

Agrobacterium e os você soja apenas infectam plantas dicotiledôneas, e foi identificado que tanto PARA. Tumefaciens como PARA. Radiobacter Eles infectam raízes do hospedeiro, como ervilhas, milho, cebola, tabaco, pepino e tomate.

Do ponto de vista taxonômico, embora esta bactéria seja mais conhecida como Agrobacterium tumefaciens, O nome válido atual é Radiobacter Rhizobium.

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Características gerais

Agrobacterium tumefaciens Não tem a capacidade de consertar o nitrogênio. Parasita raízes e hastes e causa crescimento celular excessivo conhecido como coroa Agall. Também causa a raiz peluda ou pilose, bem como as tripas.

Agrobacterium tumefaciens causa a doença conhecida como a glória da coroa no caule e nas raízes de muitas plantas. Fonte: C-M [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Para a diferenciação desse gênero bacteriano de outros gêneros, uma série de testes bioquímicos específicos, como o uso de nitratos, o metabolismo de açúcares e a produção de indole, são usados.

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Considera -se que nesta infecção por PARA. Tumefaciens, E em outros que produzem crescimento excessivo, deformações e murcha, há um desequilíbrio hormonal que resulta no acúmulo de citocininas e ácido acético ácido acético. No entanto, não se sabe se esse acúmulo de fitormônios é a causa ou efeito da infecção.

Foi evidenciado que os plasmídeos de Bactérias PARA. Tumefaciens Ele contém genes que codificam a produção de citocininas e ácido indol acético.

Habitat

Habita o solo, especialmente na rizosfera, em locais de clima quente, ou sobreviver a essas condições do solo por um longo tempo. Agrobacterium É a causa da glória da coroa de espécies amadeiradas, especialmente de árvores frutíferas de ossos e pepita, arbustos, videiras e salgueiros, a glória do caule das framboesas e das amoras.

Suas células livres são capazes de infectar as raízes de um host específico que está próximo deles. As células bacterianas são atraídas por raízes deterioradas ou feridas.

Em locais com alta precipitação e onde o pH é em torno de 6,0, é comum que as bactérias sejam atraídas para a zona de alongamento da raiz permanente. Nesse sentido, em solos de pH adequados e alta umidade, a infecção pode ser maior e aumentar a aparência da coroa Aglal.

Essa espécie bacteriana também requer as feridas nas raízes, um fenômeno de atração e princípio indutivo para proliferar inicialmente o desenvolvimento de células, bem como para formar as Gills subsequentemente. Isto é, deve haver reconhecimento mútuo entre ela e a planta.

Esta imagem mostra agrobacterium tumfaciens crescendo em torno da mudança em um corte de cenoura infectado. Fonte: Fruitdefendu [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Taxonomia

Reino: bactérias (eubactérias)

Subreino: Negibacterial

Filum: Proteobactérias

Classe: Alphaproteobacteria

Ordem: Rizobial

Família: Rhizobiaceae

Gênero: Rhizobium

Espécies: Radiobacter Rhizobium (Beijerinck e Van Delden, 1902) Young et al., 2001 (nome válido)

Alguns sinônimos são Agrobacterium radiobacter (Beijerinck e Van Delden, 1902) Conn, 1942, e Agrobacterium tumefaciens (Smith e Towsend, 1907) Conn, 1942.

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Morfologia

Agrobacterium tumefaciens É uma forma bacilar, que tem flagelos laterais espalhados, e que cresce em colônias brancas e às vezes amareladas no cultivo.

A forma bacilar de uma bactéria indica que sua aparência está na forma de uma bengala. As dimensões do PARA. Tumefaciens Eles têm 0,8 μm de comprimento por 1,5 a 3 μm de largura.

As bactérias da família Rhizobiaceae são bactérias Gram -negativas que têm entre 1 e 6 flagelos. Especificamente o PARA. Tumefaciens Se move através de 1 ou 4 flagelos períticos. No caso de ter um único flagelo, isso é lateral e não polar.

Com relação ao seu crescimento no meio de cultura, se o meio contiver uma fonte de carboidratos, as bactérias produzem um tipo de polissacarídeo abundante, semelhante ao produzido por seus parentes, bactérias rizobiais. As colônias geralmente têm uma aparência suave.

Doenças

Coroa Aglal

Esta doença é produzida em mais de cem plantas infectadas nas quais um glória ou tumor é formado em estruturas como raízes, pecíolos e caules.

Os tumores se desenvolvem quando as bactérias penetram nas feridas que foram feitas recentemente em um host suscetível.

Uma vez que a bactéria reconhece uma ferida e vice -versa, as células mais próximas a ela começam a dividir. Agrobacterium Ele se conserta nas paredes celulares de seus anfitriões, mas não invade suas células.

O AGEL da Coroa produzido por Agrobacterium Swimfaciens em algum momento pode causar a queda do caule. Fonte: Jaciluch [CC BY-SA 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/2.0)]

Depois de dois ou três dias após a infecção, um condicionamento que os torna sensível a um fragmento de DNA do plasmídeo bacteriano, conhecido como DNA, ocorre nas células vegetais, pois é uma sequência que induz tumores.

Esse fragmento de DNA bacteriano é integrado ao DNA nuclear da célula vegetal do hospedeiro e induz uma transformação de células vegetais normais em células tumorais.

As células transformadas mais tarde se dividem e crescem incontrolavelmente, independentemente das bactérias e da planta.

A glória formada no caule ou nas raízes das plantas, faz com que as células alongadas próximas ao xilema ou ao redor dele produzam uma pressão nos vasos xilemáticos e estes são compactados e deslocados, tornando -se menos eficientes para transportar água para dentro a planta.

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No início da doença, os tumores são quase esféricos, brancos e macios. No começo, eles podem ser confundidos com um produto de calos da ferida. Então, os tecidos escurecem devido à morte e podridão das células periféricas.

Alguns tumores podem ser amadeirados e outros podem ser esponjosos. Seu tamanho pode ser de 30 cm.

Raiz pilosa

É uma doença produzida por espécies Agrobacterium tumefaciens E para o parente dele Agrobacterium rizogenes. Ambos têm plasmídeos RI e induzem a formação de hairlines em seus hospedeiros, o que mostra um fenótipo muito particular nas raízes das plantas infectadas.

As raízes se desenvolvem abundantemente e parecem um cabelo ou raízes com muitos cabelos. Isso ocorre quando o DNA bacteriano é integrado ao DNA vegetal, e a síntese de ácido acético indol é estimulado, o que promove a diferenciação de raízes normais na linha do cabelo.

Controle biológico

A coroa Apalla causada por Agrobacterium tumefaciens Pode ser biocontrolado por uma bactéria do mesmo gênero (Agrobacterium radiobacter), que não é patogênico.

Para este biocontrole, sementes, mudas e estacas de plantas são tratadas com uma suspensão da cepa K84 de PARA. Radiobacter, Graças à produção de uma bacteriocina conhecida como Agrocina 84, que funciona como um antibiótico contra bactérias relacionadas a taxonomicamente com ele.

Esta substância inibe seletivamente as bactérias fitopatogênicas que atingem a superfície dos tecidos da planta impregnada com as bactérias não -patogênicas. No entanto, sabe -se que em vários países, existem cepas de PARA. Tumefaciens Agrocina 84.

Controle químico

No caso de cerejeiras, que são suscetíveis à infecção por PARA. Tumefaciens, Geralmente é tratado preventivamente com dichlone (dicloro naftoquinona).

O Ti do plasmídeo Agrobacterium tumefaciens é um fragmento de DNA bacteriano útil em engenharia genética. Fonte: Plasmídeo Ti.SVG: MOUAGIPDERiveVative Work: Miguelferig [CC0]

Referências

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