Caratteristiche di Azospirillum, habitat, metabolismo

Azospirillum è un genere di batteri gram-negativi della vita libera in grado di fissare l'azoto. È noto da molti anni come promotore della crescita delle piante, in quanto è un organismo benefico per le colture.

Pertanto, appartengono al gruppo dei rizobatteri che promuovono la crescita delle piante e sono stati isolati dalla rizosfera di erbe e cereali. Dal punto di vista dell'agricoltura, Azospirillum È un genere molto studiato per le sue proprietà.

Questo batterio è in grado di utilizzare i nutrienti escreti dalle piante ed è responsabile della fissazione dell'azoto atmosferico. Grazie a tutte queste caratteristiche favorevoli, è incluso nella formulazione di biofertilizzanti da applicare in sistemi agricoli alternativi.

indice

• 1 Tassonomia
• 2 Caratteristiche generali e morfologia
• 3 Habitat
• 4 metabolismo
• 5 Interazione con la pianta
• 6 usi
• 7 riferimenti

tassonomia

Nell'anno 1925 la prima specie di questo genere fu isolata e fu chiamata Spirillum lipoferum. Non è stato fino al 1978 quando è stato postulato il genere Azospirillum.

Attualmente sono riconosciute dodici specie appartenenti a questo genere di batteri: A. e A. lipoferum brasilense, Azospirillum amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. Melinis, A. canadense, A. e A. rugosum zeae.

Questi generi appartengono all'ordine Rhodospirillales e alla sottoclasse degli Alphaproteobacteria. Questo gruppo è caratterizzato dal credere in piccole concentrazioni di sostanze nutritive e stabilendo relazioni simbiotiche con le piante, i patogeni delle piante e persino con gli esseri umani.

Caratteristiche generali e morfologia

Il genere è facilmente identificabile dal suo vibrio o dalla sua forma a bastoncello, pleomorfismo e mobilità a spirale. Possono essere diritti o leggermente curvi, il loro diametro è di circa 1 um e da 2,1 a 3,8 di lunghezza. Generalmente i consigli sono nitidi.

I batteri del genere Azospirillum Presentano una motilità evidente, presentando uno schema di flagelli polari e laterali. Il primo gruppo di flagelli viene utilizzato principalmente per il nuoto, mentre il secondo è correlato allo spostamento in superfici solide. Alcune specie presentano solo il flagello polare.

Questa motilità consente ai batteri di spostarsi in aree in cui le condizioni sono appropriate per la loro crescita. Inoltre, presentano l'attrazione chimica degli acidi organici, degli aromatici, degli zuccheri e degli amminoacidi. Sono anche in grado di spostarsi in regioni con contrazioni di ossigeno ottimali.

Di fronte a condizioni avverse - come l'essiccazione o la carenza di nutrienti - i batteri possono assumere forme di cisti e sviluppare un guscio esterno composto da polisaccaridi.

I genomi di questi batteri sono grandi e hanno più repliconi, che è la prova della plasticità del corpo. Infine, sono caratterizzati dalla presenza di grani di poli-b-idrossibutirrato.

habitat

Azospirillum si trova nella rizosfera, alcuni ceppi abitano prevalentemente la superficie delle radici, anche se ci sono alcuni tipi in grado di infettare altre aree della pianta.

È stato isolato da diverse specie di piante in tutto il mondo, da ambienti con climi tropicali, a regioni con temperature temperate.

Sono stati isolati da cereali come mais, grano, riso, sorgo, avena, dai pascoli come Cynodon dattilo e Poa pratensis. Sono stati segnalati anche nell'agave e in diversi cactus.

Essi non sono omogeneamente nella radice, alcuni ceppi presentano meccanismi specifici per infettare e colonizzare l'interno della radice, e altri sono specializzati nel colonizzare la parte danneggiata o cellule della radice mucillagini.

metabolismo

Azospirillum Presenta un metabolismo molto vario e versatile di carbonio e azoto, che consente all'organismo di adattarsi e competere con le altre specie nella rizosfera. Possono proliferare in ambienti anaerobici e aerobici.

I batteri sono fissatori di azoto e possono usare l'ammonio, i nitriti, i nitrati, gli amminoacidi e l'azoto molecolare come fonte di questo elemento.

La conversione dell'azoto atmosferico in ammoniaca è mediata da un complesso enzimatico composto dinitrogenasa proteina contenente cofattore molibdeno e ferro, e altra porzione proteina chiamata dinitrogenasa reduttasi, che trasferisce elettroni dal donatore alla proteina.

Allo stesso modo, gli enzimi glutammina sintetasi e glutammato sintetasi sono coinvolti nell'assimilazione dell'ammonio.

Interazione con la pianta

L'associazione tra i batteri e la pianta può avvenire con successo solo se i batteri sono in grado di sopravvivere nel terreno e trovare una significativa popolazione di radici.

Nella rizosfera, il gradiente della diminuzione dei nutrienti dalla radice all'ambiente circostante è generato dagli essudati vegetali.

A causa dei meccanismi della chemiotassi e della motilità sopra citati, il batterio è in grado di spostarsi verso la pianta e utilizzare gli essudati come fonte di carbonio.

I meccanismi specifici che i batteri usano per interagire con la pianta non sono ancora stati descritti alla perfezione. Tuttavia, sono noti alcuni geni nei batteri coinvolti in questo processo, tra cui capelli, camera, sale, mot 1, 2 e 3, laf 1ecc.

applicazioni

La crescita delle piante che promuove i rizobatteri, abbreviato in PGPR con il suo acronimo inglese, comprende un gruppo batterico che favorisce la crescita delle piante.

È stato riportato che l'associazione di batteri con le piante è benefica per la crescita delle piante. Questo fenomeno si verifica grazie a diversi meccanismi che producono la fissazione dell'azoto e la produzione di ormoni vegetali come auxine, gibberiline, citochinine e acido abscissico, che contribuiscono allo sviluppo della pianta.

Quantitativamente, l'ormone più importante è l'acido auxina-indolacetico (IAA), derivato dall'aminoacido triptofano - ed è sintetizzato da almeno due vie metaboliche all'interno del batterio. Tuttavia, non vi è alcuna prova diretta della partecipazione di auxina alla crescita della pianta.

Le giberiline, oltre a partecipare alla crescita, stimolano la divisione cellulare e la germinazione del seme.

Le caratteristiche delle piante inoculate da questo batterio includono l'aumento della lunghezza e il numero di radici localizzate lateralmente, l'aumento del numero di peli radicali e l'aumento del peso secco della radice. Inoltre aumentano i processi di respirazione cellulare.

riferimenti

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