ブログ

Jun 09, 2023

エココ多糖類

Scientific Reports volume 12、記事番号: 21330 (2022) この記事を引用する 3748 アクセス数 3 引用数 2 Altmetric Metrics の詳細 葉から開始される細菌の特異な増殖が非常に頻繁に観察されました。

Scientific Reports volume 12、記事番号: 21330 (2022) この記事を引用

3748 アクセス

3 引用

2 オルトメトリック

メトリクスの詳細

アスパラガス科に属する多肉植物であるサンセベリア・トリファシアタの葉から開始される組織培養では、特異な細菌の増殖が非常に頻繁に観察されました。 分離株は、植物の成長に逆境をもたらすことなく、懸濁容器の壁に何らかの高粘性物質の痕跡を残したり、半固体培地上に厚い層を形成したりした。 FTIRにより、この物質は細胞外多糖類であることが特定されました。 16S rRNA、atpD、recA 遺伝子を用いたさまざまな形態学的、生化学的検査、分子分析により、この分離株 JAS1 がアグロバクテリウム ピュセンスの新規株であることが特徴づけられました。 Murashige および Skoog 培地上での粘液増殖により、膨大なエキソ多糖 (7252 mg l−1) が生成されましたが、栄養寒天培地では急速に増殖する群れのみが形成されました。 植物成長促進細菌として適格であり、大量のインドール-3-酢酸 (86.95 mg l-1)、ジベレリン酸 (172.98 mg l-1)、アンモニア (42.66 μmol ml-1) を生成します。 さらに、シデロフォア、1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸デアミナーゼを生成し、窒素を固定し、バイオフィルムを形成し、土壌の無機リン酸塩と亜鉛を生産的に可溶化します。 JAS1 によるさまざまな処理の下で、小麦とひよこ豆はシュートと根の成長パラメーターを大幅に向上させました。 JAS1 の PGP 効果は、全体的なクロロフィル、カロテノイド、プロリン、フェノール、フラボノイド、および糖含有量の大幅な増加を反映して、植物の生理学的成長パラメーターを積極的に強化しました。 さらに、分離された株は、おそらくそれぞれ PGP と EPS 生産特性の両方により、断続的な土壌乾燥体制下で植物と土壌の両方の健康を維持しました。

内生菌は、植物宿主に生息し、さまざまな形で定着する生物です。 微生物内部寄生菌は、植物組織内に存在し、宿主と共生および非共生関係を確立する細菌および真菌の実体であり、一般に宿主の成長に悪影響を与えません 1,2,3,4。 新しい研究には、内部寄生性ライフスタイルに続く病原体が含まれています 5,6 が、他の多くの研究は宿主に多大な成長上の利点をもたらし、より重要なのは、ミネラル栄養素の生物学的利用能と非生物的および生物的ストレス要因からの保護においてです。 多くの内部寄生虫は、農業、医学、産業に関連する製品やプロセスに重要な生物資源も提供します8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18。 根粒菌には、植物の成長にプラスおよび/またはマイナスの影響を与える土壌伝染性細菌のさまざまなグループが含まれます。 植物成長促進根粒菌（PGPR）は、植物と根圏および/または内部寄生の関係を確立し、一部ではマメ科植物の根粒の形成によく見られ、植物が大気中の窒素をアンモニアに固定するのを助けます。 しかし、多くのそのような細菌は、多くのマメ科植物および非マメ科植物の葉、茎、根、さらには種子内に定着するため、根の根粒形成は必須ではありません19,20。 エンドファイトの PGP 特性は、土壌ミネラルの可溶化能力、1-アミノシクロプロパン-1-カルボキシレート (ACC) デアミナーゼ活性、シデロフォア生成、オーキシン合成などで理解されています 21,22。 一部の微生物は、他の生理活性物質に加えて、細胞外多糖類 (EPS) と呼ばれる特定の低分子量から高分子量の炭水化物バイオポリマーを製造して放出することが知られています。 植物関連細菌では、EPS 分泌は、(i) バイオフィルムを形成することにより、植物系内での相互作用/付着、移動、および共局在を強化します。 (ii) 土壌と宿主の根の保水能力、および (iii) 他の多くの利点、つまり病原体から宿主を保護すること、基層/栄養素のシグナル伝達、さらには環境の合図に対する植物の順応なども利用できること21 、23。 多くの細菌 EPS 分泌物は、商業食品、農業、生物医学、化粧品などの幅広い用途に応用され、市場価値が高まっています 24、25、26、27、28。