Прикріплення та реакції хемотаксису фітопатогена Rhizobium radiobacter у присутності Lactobacillus plantarum, виділених з рослинних поверхонь
Вантажиться...
Файли
Дата
2017
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Запропоновано прості методики визначення здатності бактерій-антагоністів
Lactobacillus plantarum пригнічувати збудника бактеріального раку Rhizobium
radiobacter на рівні хемотаксису до рослинних тканин та прикріплення.
У відповідь на присутність екстракту певної тест-рослини клітини
R. radiobacter утворювали дифузійну або грибоподібну біоплівку. Уперше виявлено, що R. radiobacter і L. plantarum можуть утворювати змішані біоплівки.
Бактерии вида Lactobacillus plantarum благодаря выраженным антагонистическим свойствам являются перспективными микроорганизмами для защиты растений от фитопатогенов. Целью работы была разработка методик определения способности бактерий-антагонистов L. plantarum угнетать возбудителя бактериального рака Rhizobium radiobacter на уровне хемотаксиса к растительным тканям и прикрепления. Материалы и методы. Для выявления реакций хемотаксиса использовали экстракты растений моркови, томатов и каланхоэ. В качестве барьеров между атрактантом и клетками R. radiobacter использовали пять культур L. plantarum. Для исследования конкурентной адгезии на стекле була предложена методика совместного культивирования фитопатогена и антагониста. Результаты исследований. Показано, что влияние экстрактов тест-растений на проявление реакций хемотаксиса фитопатогенов R. radiobacter отличался в зависимости от вида тест-растения. В присутствие тканевых жидкостей моркови бактерии образовывали диффузные биопленки, томатов – формировали микроколонии и диффузную биопленку, каланхоэ – исключительно грибоподобную биопленку. Присутствие большинства исследуемых штаммов-антагонистов L. plantarum изменяло реакцию хемотаксиса клеток R. radiobacter по отношению к экстракту моркови в сторону образования грибоподобной биопленки вместо диффузной. Используя предложенную нами методику совместного культивирования, было впервые показано образование смешанных биопленок R. radiobacter и L. plantarum. Вывод. Предложено простые методики изучения влияния бактерий-антагонистов на первом этапе патогенеза заболевания растений – на этапе хемотаксиса, и на другом этапе – этапе прикрепления.
Lactobacillus plantarum with strong antagonistic activities are the perspective microorganisms for protection of plants against phytopathogens. The aim of the investigation was to develop the methods to study the capability of L. plantarum to inhibit crown gall agent Rhizobium radiobacter at the levels of chemotaxis to plant tissues and attachment. Materials and methods. Extracts of carrots, tomatoes and kalanchoe plants were used to observe the chemotaxis reactions. Five cultures of L. plantarum were applied as barriers between the attractant and R. radiobacter cells. A method of simultaneous cultivation of the phytopathogen and antagonist to study the competition adhesion to glass surface was proposed. Results. Effect of plant extracts on R. radiobacter chemotaxis reactions varied depending on the species of the test plant. In presence of carrot tissue liquids bacteria formed flat biofilms, tomatoes – formed microcolonies and flat biofilms, kalanchoe – strictly mushroomlike biofilms. Presence of the majority of L. plantarum antagonistic strains altered the chemotaxis reaction of R. radiobacter cells as to carrot extract towards formation of mushroom-like biofilms instead of flat ones. With application of our proposed method of simultaneous cultivation, we showed the formation of mixed biofilms of R. radiobacter and L. plantarum for the first time. Conclusion. Simple methods to study the effect of antagonistic bacteria on chemotaxis as the first stage of plant disease pathogenesis and on attachment as the second stage were proposed.
Бактерии вида Lactobacillus plantarum благодаря выраженным антагонистическим свойствам являются перспективными микроорганизмами для защиты растений от фитопатогенов. Целью работы была разработка методик определения способности бактерий-антагонистов L. plantarum угнетать возбудителя бактериального рака Rhizobium radiobacter на уровне хемотаксиса к растительным тканям и прикрепления. Материалы и методы. Для выявления реакций хемотаксиса использовали экстракты растений моркови, томатов и каланхоэ. В качестве барьеров между атрактантом и клетками R. radiobacter использовали пять культур L. plantarum. Для исследования конкурентной адгезии на стекле була предложена методика совместного культивирования фитопатогена и антагониста. Результаты исследований. Показано, что влияние экстрактов тест-растений на проявление реакций хемотаксиса фитопатогенов R. radiobacter отличался в зависимости от вида тест-растения. В присутствие тканевых жидкостей моркови бактерии образовывали диффузные биопленки, томатов – формировали микроколонии и диффузную биопленку, каланхоэ – исключительно грибоподобную биопленку. Присутствие большинства исследуемых штаммов-антагонистов L. plantarum изменяло реакцию хемотаксиса клеток R. radiobacter по отношению к экстракту моркови в сторону образования грибоподобной биопленки вместо диффузной. Используя предложенную нами методику совместного культивирования, было впервые показано образование смешанных биопленок R. radiobacter и L. plantarum. Вывод. Предложено простые методики изучения влияния бактерий-антагонистов на первом этапе патогенеза заболевания растений – на этапе хемотаксиса, и на другом этапе – этапе прикрепления.
Lactobacillus plantarum with strong antagonistic activities are the perspective microorganisms for protection of plants against phytopathogens. The aim of the investigation was to develop the methods to study the capability of L. plantarum to inhibit crown gall agent Rhizobium radiobacter at the levels of chemotaxis to plant tissues and attachment. Materials and methods. Extracts of carrots, tomatoes and kalanchoe plants were used to observe the chemotaxis reactions. Five cultures of L. plantarum were applied as barriers between the attractant and R. radiobacter cells. A method of simultaneous cultivation of the phytopathogen and antagonist to study the competition adhesion to glass surface was proposed. Results. Effect of plant extracts on R. radiobacter chemotaxis reactions varied depending on the species of the test plant. In presence of carrot tissue liquids bacteria formed flat biofilms, tomatoes – formed microcolonies and flat biofilms, kalanchoe – strictly mushroomlike biofilms. Presence of the majority of L. plantarum antagonistic strains altered the chemotaxis reaction of R. radiobacter cells as to carrot extract towards formation of mushroom-like biofilms instead of flat ones. With application of our proposed method of simultaneous cultivation, we showed the formation of mixed biofilms of R. radiobacter and L. plantarum for the first time. Conclusion. Simple methods to study the effect of antagonistic bacteria on chemotaxis as the first stage of plant disease pathogenesis and on attachment as the second stage were proposed.
Опис
Ключові слова
бактеріальний рак, хемотаксис, адгезія, антагонізм, молочнокислі бактерії, бактериальный рак, конкурентная адгезия, антагонизм, молочнокислые бактерии, crown gall, chemotaxis, competition adhesion, antagonism, lactic acid bacteria
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald