Allorhizobium vitis

Allorhizobium vitis
Vetenskaplig klassificering
Domän: Bakterie
Provins: Pseudomonadota
Klass: Alfaproteobakterier
Beställa: Hyphomicrobiales
Familj: Rhizobiaceae
Släkte: Allorhizobium
Arter:
A. vitis
Binomialt namn
Allorhizobium vitis
(Ophel och Kerr 1990) Mousavi et al . 2016
Synonymer
  • Agrobacterium vitis Ophel och Kerr 1990
  • Rhizobium vitis (Ophel och Kerr 1990) Young et al . 2001

Allorhizobium vitis är en växtpatogen som infekterar vinrankor . Arten är mest känd för att orsaka en tumör som kallas krongallsjukdom. En av de virulenta stammarna, A. vitis S4, är ansvarig både för krongall på vinrankor och för att inducera ett överkänsligt svar hos andra växtarter. Vinrankor som har drabbats av krongallsjukdom producerar färre druvor än opåverkade växter. Även om inte alla stammar av A. vitis är tumörframkallande, kan de flesta stammar skada växtvärdar.

A. vitis delar många genetiska och morfologiska egenskaper med flera Agrobacterium- arter, inklusive A. tumefaciens . De två arterna har överlappande värdområden, och både A. vitis och A. tumefaciens kan minska avkastningen av infekterade grödor. Av denna anledning fokuserar forskningen på A. vitis på överföring och metoder för kontroll.

Biologi

Identifiering

A. vitis är en gramnegativ bakterie med ett tunt peptidoglykanlager i cellväggen . Arten är aerob och mesofil , med individuella celler som är stavformade och rörliga. På kultur är kolonier runda, vita och genomskinliga.

Räckvidd och miljö

Förekomsten av A. vitis har bekräftats i Tyskland, Frankrike, Österrike, Ungern, Sydafrika och USA. Utbrott av krongallsjuka i Europa och Nordamerika i mitten av 1980-talet har kopplats till A. vitis , och arten har fortsatt att överleva i dessa regioner. Dessutom identifierade en undersökning som genomfördes i Kina från 2003 till 2009 stammar av A. vitis fördärvade bananplantor.

Genetiska egenskaper

Kromosomer och plasmider

Genomet hos A. vitis består av två cirkulära kromosomer och fem plasmider. Den är 6,32 Mb lång och kodar för 5549 proteiner. Fyra rRNA-operoner har identifierats. Tumörframkallande stammar innehåller en Ti-plasmid (pTi) . Ti-plasmider i gallor producerar olika opiner som sedan utsöndras från gallan. I en vitis kodar pTi för oktopin och/eller cucumopin. Tumörframkallande stammar innehåller också en plasmid som gör att bakterien kan använda tartrat .

Klassificering

A. vitis kallades tidigare Agrobacterium biovar III. Ursprungligen inkluderade arten endast biovar III-stammar som finns i druvvärdar. Sedan dess A. vitis omdefinierats för att inkludera alla biovar III-stammar. Den kan särskiljas från biovar I och II, A. tumefaciens och A. rhizogenes , på basis av dess värdar och patogenicitet. Fettsyraanalys avslöjar också skillnader mellan A. vitis och andra stammar av tumörframkallande bakterier.

A. vitis har även klassificerats i släktet Rhizobium . En studie från 1999 antydde att A. vitis är närmare besläktad med Rhizobium galegae än till andra Agrobacterium- arter, baserat på genetisk sekvensjämförelse. År 2001, Young et al. föreslog att A. vitis skulle omklassificeras till Rhizobium vitis . På senare tid överfördes A. vitis till släktet Allorhizobium .

Patogenicitet

Värdar

Vinrankor är de växter som oftast är infekterade med A. vitis . Även om A. vitis kan orsaka överkänslig respons hos andra växtarter, är krongallsjukdom inducerad av tumörframkallande A. vitis unik för vinrankor. Alla stammar av A. vitis inducerar druvrotsnekros . Eftersom A. vitis kan förbli latent visar inte alla infekterade växter symtom.

Ett intraspecifikt taxon av A. vitis har isolerats från bananblad i Kina. A. vitis kan också infektera tomatplantor och har visat sig orsaka bladpanelskollaps i tobak .

Överföring

Ti -plasmiden är ansvarig för överföring av krongallsjukdom i växter infekterade med A. vitis . Tumörframkallande A. vitis överför sin Ti-plasmid till andra bakterier och överför T-DNA till växter. Virulensgener som kodas av Ti-plasmiden genererar enkelsträngade T-DNA-molekyler, som i sin tur överförs till friska värdar. Oorganiserad celldelning sker i infekterade värdar, vilket leder till gallutveckling istället för bildning av frisk kärlvävnad.

Förökning av sjukt trä överför ofta A. vitis . Skador på en vinranka orsakad av skärning eller frysning kan också göra växten mer mottaglig för krongallinfektion. Galler växer dock bara på stammar eller käppar och visas inte på rötterna av infekterade växter.

I jordbruket

Krongallssjukdom

När A. vitis orsakar krongallsjukdom kan flera symtom och tester användas för att identifiera dess närvaro. På vinrankor uppträder unga gallor som mjuka gröna knölar, som senare blir bruna och sträva. Gallor förekommer inte på alla vinrankor där A. vitis finns.

Åtgärder kan vidtas för att kontrollera crown gall disease och minska risken för infektion. Skadade platser på vinstockar, som de som orsakas av frys- eller skärskador, är särskilt känsliga för infektion. Plantering i frostutsatta områden eller områden med dålig dränering bör därför undvikas. Att minska andra stressfaktorer för vinrankor, såsom näringsbrist och lågt pH i jorden, begränsar också känsligheten. Dessutom är vissa sorter resistenta mot krongallsjukdom. Vitis vinifera är i allmänhet mottaglig för krongallsjuka, men resistenta druvarter kan planteras med fördel.

Andra sjukdomar

Druvnekros är ett vanligt symptom på A. vitis -infektion, orsakad av både tumörframkallande och icke-tumörframkallande bakteriestammar. Kollaps av tobaksbladspaneler kan induceras av den icke-tumörframkallande F2/5-stammen av A. vitis . Medan den stam av A. vitis som finns i vinrankor, A. vitis pv. vitis , är ansvarig för de flesta sjukdomar, har bananbladsvampar kopplats till A. vitis pv. musae .

Icke-patogena stammar

Bakteriestammar kan användas som biologiska kontrollmedel för att begränsa tillväxten av patogen A. vitis . Vinrötter som har blötts i en suspension som innehåller den hämmande stammen är mindre mottagliga än de som inte har gjort det. Flera ACC-deaminasproducerande arter som finns i rhizosfären hämmar A. vitis- tumörproduktion i tomatplantor. Icke-tumörframkallande stammar av A. vitis (F2/5, ARK-1 och VAR03-1) har visat sig begränsa bildningen av krongall. I undersökningar som involverade dessa stammar inducerade F2/5 fortfarande nekros men ARK-1 gjorde det inte.

externa länkar

Vidare läsning

   Kawaguchi, Akira (31 juli 2014). "Minskningen av patogenpopulationer vid vinstockssår är associerad med mekanismen bakom den biologiska kontrollen av krongall av Rhizobium vitis stam ARK-1" . Mikrober och miljöer . 29 (3): 296–302. doi : 10.1264/jsme2.ME14059 . PMC 4159041 . PMID 25077443 .

  Medina-Bolivar, Fabricio (4 december 2013). "Antioxidantaktivitet av utvalda stilbenoider och deras bioproduktion i håriga rotkulturer av Muscadine Grape (Vitis rotundifolia Michx.)". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 61 (48): 11744–11758. doi : 10.1021/jf400760k . PMID 23668830 .