Азотобактер хромококк
| Азотобактер хромококк | |
|---|---|
| |
| Изображение кукурузного поля, на котором A. chroococcum можно использовать в качестве биоудобрения. | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Псевдомонадота |
| Сорт: | Гаммапротеобактерии |
| Заказ: | Псевдомонады |
| Семья: | псевдомонадные |
| Род: | Азотобактерия |
| Разновидность: | А. хромококк
|
| Биномиальное имя | |
| Азотобактер хромококк Бейеринк 1901 г. [ 1 ]
| |
Azotobacter chroococcum – бактерия, обладающая способностью фиксировать атмосферный азот. Он был открыт Мартинусом Бейеринком в 1901 году и стал первым обнаруженным аэробным свободноживущим азотфиксатором. [ 2 ] A. chroococcum может быть полезен для фиксации азота в сельскохозяйственных культурах в качестве биоудобрения , фунгицида и индикатора питательных веществ, а также в биоремедиации .
Характеристики
[ редактировать ]A. chroococcum представляет собой микроаэрофильную ризобактерию, способствующую росту растений (PGRP), [ 3 ] [ 4 ] По форме представляет собой бациллу и является грамотрицательной. [ 4 ] Будучи мезофилом, эта бактерия лучше всего растет в почвах с умеренной температурой и требует среды с нейтральным pH. [ нужна ссылка ] Способен фиксировать азот в аэробных условиях. [ 3 ] Почва не может быть бедной фосфором, иначе может быть нарушена фиксация азота. Помимо фосфора, этим бактериям для роста необходимы калий, «сера, магний и кальций». [ нужна ссылка ] Для фиксации азота A. chroococcum вырабатывает три фермента ( каталазу , пероксидазу и супероксиддисмутазу ) для «нейтрализации» активных форм кислорода. Он также образует темно-коричневый водорастворимый пигмент меланин при высоких уровнях метаболизма во время фиксации азота, который, как полагают, защищает нитрогеназную систему от кислорода. [ 3 ] В присутствии некоторых сахаридов (таких как сахароза и раффиноза) на чашках с агаром может образовываться левановое вокруг колонии A. chroococcum кольцо . [ 5 ]
Использование
[ редактировать ]Были проведены исследования потенциального применения A. chroococcum для улучшения растениеводства. По крайней мере, одно исследование на данный момент показало значительное увеличение урожайности сельскохозяйственных культур, связанное с выработкой «ауксинов, цитокининов и GA-подобных веществ» A. chroococcum . [ 6 ] Было обнаружено, что в дополнение к этим биомолекулам эта бактерия способна производить «сидерофоры, аммиак и АСС-дезаминазу», а также индолуксусную кислоту, которые, как известно, способствуют росту сельскохозяйственных культур. [ 4 ]
не только способствует росту сельскохозяйственных культур в целом, Было показано, что A. chroococcum но и помогает сельскохозяйственным культурам расти на загрязненных почвах. A. chroococcum способен выживать и улучшать рост сельскохозяйственных культур на почвах, загрязненных тяжелыми металлами, если семена инокулируют бактерией перед посадкой. [ 4 ] A. chroococcum не только продуцировал рост-положительные биомолекулы и увеличивал количество и качество зерен кукурузы, но также снижал выработку «пролина, антиоксидантных ферментов и МДА» в растениях, что указывает на присутствие тяжелых металлов в растениях. земля. [ 4 ]
Помимо обработки почв, загрязненных тяжелыми металлами, A. chroococcum может действовать как фунгицид, который можно использовать для обработки почв и растений, пораженных грибковыми инфекциями, в частности грибами, чувствительными к «фунгицидным веществам группы анизомицина». [ нужна ссылка ]
Эту бактерию также можно использовать для определения питательного состава почвы. Поскольку для роста растениям и A.chroccoccum необходимы фосфор и калий, эту бактерию можно использовать для определения того, пригодна ли почва для роста сельскохозяйственных культур, поскольку она будет хорошо себя чувствовать на почвах, содержащих эти питательные вещества. [ нужна ссылка ]
A. chroococcum также является возможным средством биоремедиации. Меланин, вырабатываемый этой бактерией, может связываться с тяжелыми металлами, впоследствии защищая A. chroococcum , что может быть полезно для удаления тяжелых металлов из загрязненных почв. [ 4 ] Поскольку эта бактерия способна стимулировать рост растений посредством фиксации азота, она также может уменьшить количество азота, который необходимо вносить на поля, что может уменьшить количество стока азота. Эффект меньшего количества азота, добавляемого в почву, был замечен в исследовании хлопчатника. [ 7 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Парте, АЦ «Азотобактер» . ЛПСН .
- ^ Бейеринк М.В. (1901). «Об олигонитрофильных микробах». Центральный журнал бактериологии, паразитологии, инфекционных заболеваний и гигиены, отдел II (на немецком языке) (7): 561–582.
- ^ Jump up to: а б с Шивпрасад С., Пейдж WJ (1989). «Образование и меланизация катехолов Na+-зависимым Azotobacter chroococcum: защитный механизм аэроадаптации?» . Прикладная и экологическая микробиология . 55 (7): 1811–1817. Бибкод : 1989ApEnM..55.1811S . дои : 10.1128/АЕМ.55.7.1811-1817.1989 . ПМК 202955 . ПМИД 16347974 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Ризви, Асфа; Кан, Мод. Сагир (15 августа 2018 г.). «Вызванные тяжелыми металлами окислительные повреждения и изменения морфологии корней растений кукурузы (Zea mays L.) и смягчение стресса с помощью толерантного к металлам азотфиксатора Azotobacter chroococcum». Экотоксикология и экологическая безопасность . 157 : 9–20. дои : 10.1016/j.ecoenv.2018.03.063 . ПМИД 29605647 . S2CID 4552954 .
- ^ Робсон, Роберт Л.; Джонс, Роберт; Робсон, Р. Мойра; Шварц, Ариэль; Ричардсон, Тоби Х. (10 июня 2015 г.). «Геномы Azotobacter: Геном Azotobacter chroococcum NCIMB 8003 (ATCC 4412)» . ПЛОС ОДИН . 10 (6): 5–6. Бибкод : 2015PLoSO..1027997R . дои : 10.1371/journal.pone.0127997 . ПМЦ 4465626 . ПМИД 26061173 .
- ^ Вани, Сартадж; Чанд, Субхаш; Али, Тахир (29 августа 2013 г.). «Потенциальное использование Azotobacter chroococcum в растениеводстве: обзор» . Текущий журнал сельскохозяйственных исследований . 1 (1): 35–38. дои : 10.12944/CARJ.1.1.04 .
- ^ Ван, Хуанхуан; Ли, Руочен; Чжан, Хуэй; Вэй, Гехонг; Ли, Чжэфэй (21 февраля 2020 г.). «Полезные бактерии активируют питательные вещества и способствуют росту пшеницы в условиях ограниченного внесения удобрений» . БМК Микробиология . 20 (1): 38. дои : 10.1186/s12866-020-1708-z . ISSN 1471-2180 . ПМЦ 7035779 . ПМИД 32085752 .