Ризобиум

Rhizobium — род грамотрицательных почвенных бактерий , фиксирующих азот . Виды Rhizobium образуют эндосимбиотическую азотфиксирующую ассоциацию с корнями (в первую очередь) бобовых и других цветковых растений.

Бактерии колонизируют растительные клетки, образуя корневые клубеньки , где они преобразуют атмосферный азот в аммиак с помощью фермента нитрогеназы . Аммиак передается растению-хозяину в форме органических азотистых соединений, таких как глутамин или уреиды . ^[3] Растение, в свою очередь, обеспечивает бактерии органическими соединениями , полученными в результате фотосинтеза . Эти взаимовыгодные отношения справедливы для всех ризобий , типичным примером которых является род Rhizobium . ^[4] Rhizobium также способен растворять фосфат. ^[5]

История

Мартинус Бейеринк был первым, кто выделил и культивировал микроорганизм из клубеньков бобовых в 1888 году. ^[6] Он назвал его Bacillus radicicola , который теперь помещен в «Руководство по детерминантной бактериологии» Берджи под родом Rhizobium .

Исследовать

Rhizobium образует симбиотические отношения с некоторыми растениями, такими как бобовые, фиксируя азот из воздуха в аммиак , который действует как естественное удобрение для растений. Служба сельскохозяйственных исследований проводит исследования, включающие генетическое картирование различных видов ризобий с соответствующими им симбиотическими видами растений, такими как люцерна или соя. Целью этого исследования является повышение производительности растений без использования удобрений. ^[7]

В молекулярной биологии Rhizobium был идентифицирован как загрязнитель реагентов набора для экстракции ДНК и систем сверхчистой воды, что может привести к его ошибочному появлению в микробиоте или метагеномных наборах данных. ^[8] Присутствие азотфиксирующих бактерий в качестве загрязнителей может быть связано с использованием газообразного азота при производстве сверхчистой воды для подавления роста микробов в резервуарах для хранения. ^[9]

Разновидность

Род Rhizobium включает следующие виды: ^[10]

Rhizobium acidisoli Роман-Понсе и др . 2016 год
Rhizobium aegyptiacum Shamseldin et al . 2016 год
Rhizobium aethiopicum Aserse et al . 2017 год
Rhizobium alamii Berge et al . 2009 год
« Альбом ризобия » Ханг и др . 2019 год
« Rizobium albus » Li et al . 2017 год
Rhizobium altiplani Baraúna et al . 2016 год
Rhizobium alvei Sheu et al . 2015 год
Rhizobium anhuiense Zhang et al . 2015 год
Rhizobium aquaticum Máthé и др . 2019 год
« Rizobium arachis » Wang et al. 2001 г.
Rhizobium areae Zhang et al . 2017 г. ^{[Примечание 1]}
Rhizobium arsenicireducens Mohapatra et al . 2020 год
Rhizobium azooxydifex Behrendt et al . 2016 год
Rhizobium bangladeshense Рашид и др . 2015
Rhizobium binae Рашид и др . 2015 год
Rhizobium calliandrae Rincón-Rosales et al . 2013 год
Rhizobium capsici Lin et al . 2015 год
Rhizobium cauense Liu et al . 2015 год
Rhizobium cellulosilyticum García-Fraile et al . 2007 г. ^{[Примечание 2]}
Rhizobium changzhiense Zhang et al . 2021 год
Rhizobium chutanense Huo et al . 2019 год
« Rizobium cremeum » Yang et al. 2022 год
« Rhizobium croatiense » Райнович и др. 2022
« Ризобиум пустынный » Лю и др . 2020 г. ^{[Примечание 2]}
Rhizobium dioscoreae Ouyabe et al . 2020 год
Rhizobium ecuadorense Ribeiro et al . 2015 год
Rhizobium endphyticum Лопес-Лопес и др . 2010 год
Rhizobium esperanzae Cordeiro et al . 2017 год
Rhizobium etli Segovia et al . 1993 год
Rhizobium favelukesii Torres Tejerizo et al . 2016 год
« Rhizobium flavescens » Su et al . 2021 год
Rhizobium freirei Dall'Agnol et al . 2013 год
Rhizobium Gallicum Amarger et al . 1997 год
Rhizobium gei Shi et al . 2016 год
« Rizobium glicinendophyticum » Wang et al . 2020 г. ^{[Примечание 3]}
Rhizobium grahamii López-López et al . 2011 г.
Rhizobium hainanense Chen et al . 1997 год
Rhizobium halophytocola Bibi et al . 2012 год
« Rhizobium halotolerans » Дианге и Ли 2013 ^[11]
« Rizobium hedysari » Casella et al. 1986 г.
« Rizobium hedysari » Сюй и др . 2017 год
« Rizobium hedysarum » Casella et al. 1984 г.
Rhizobium helianthi Wei et al . 2015 год
Rhizobium hidalgonense Ян и др . 2020
« Rizobium indicum » Rahi et al . 2020 год
Rhizobium indigoferae Wei et al . 2002 г.
Rhizobium jaguaris Rincón-Rosales et al . 2013 год
« Rhizobium kunmingense » Shen et al . 2010 год
Rhizobium laguerreae Saïdi et al . 2014 год
Rhizobium leguminosarum (Фрэнк 1879) Франк 1889 (Утвержденные списки 1980)
Rhizobium lemnae Kittiwongwattana & Thawai 2014 г.
Rhizobium lentis Рашид и др . 2015 год
Rhizobium leucaenae Ribeiro et al . 2011 г.
Rhizobium lusitanum Valverde et al . 2006 г.
« Candidatus Rhizobium Massiliense» Greub et al . 2004.
Rhizobium mayense Rincón-Rosales et al . 2013 год
Rhizobium mesoamericanum Лопес-Лопес и др . 2011 г.
Rhizobium mesosinicum Lin et al . 2009 год
Rhizobium metallidurans Grison et al . 2015 год
Rhizobium miluonense Gu et al . 2008 год
Rhizobium mongolense van Berkum et al . 1998 год
Rhizobium multihospitium Han et al . 2008 год
Rhizobium oryzicola Zhang et al . 2015 год
« Rizobium oryzihabitans » Чжао и др . 2020 год
Rhizobium pakistanense corrig. Халид и др . 2015 ^{[Примечание 2]}
« Rizobium panacihumi » Канг и др . 2019 год
Rhizobium paranaense Dall'Agnol et al . 2014 год
Rhizobium phaseoli Dangeard 1926 (Утвержденные списки 1980)
« Rizobium phenanthrenilyticum » Wen et al . 2011 г.
Rhizobium pisi Ramírez-Bahena et al . 2008 год
« Rhizobium pongamiae » Кесари и др . 2013 ^[12]
Rhizobium populi Rozahon et al . 2014 год
« Rhizobium populisoli » Shen et al. 2021 год
Rhizobium puerariae Boonsnongcheep et al . 2016 год
« Rizobium qilianshanense » Сюй и др . 2013 ^[13]
« Rizobium quercicola » Wang et al. 2022 год
« Rizobium redzepovicii » Rajnovic et al. 2022 год
Rhizobium rhizogenes (Райкер и др ., 1930) Янг и др ., 2001
« Rhizobium rhizolycopersici » Thin et al . 2021 год
Rhizobium rhizoryzae Zhang et al . 2014 год
Rhizobium ruizarguesonis Джоррин и др . 2020
Rhizobium smilacinae Zhang et al . 2014 г. ^{[Примечание 2]}
Rhizobium soli Юн и др . 2010
Rhizobium sophorae Jiao et al . 2014 год
Rhizobium sophoriradicis Jiao et al . 2014 год
Rhizobium stratinoryzae Lin et al . 2014 год
Rhizobium sullae Squartini et al . 2002 г.
« Rizobium terrae » Руан и др . 2020 год
Rhizobium tibeticum Hou et al . 2009 год
Rhizobium tropici Martínez-Romero et al . 1991 год
Rhizobium Tubenense Zhang et al . 2011 г.
Rhizobium туморогены Кузманович и др . 2019 год
Rhizobium vallis Wang et al . 2011 ^[14]
Rhizobium viscosum (Gasdorf et al ., 1965) Flores-Félix et al . 2017 год
Rhizobium wenxiniae Gao et al . 2017 г. ^{[Примечание 2]}
Rhizobium yanglingense Tan et al . 2001 ^[15]
Rhizobium zeae Celador-Lera et al . 2017 год

Виды в «скобках» были описаны, но не подтверждены в соответствии с Бактериологическим кодексом . ^[10]

Филогения

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих место в номенклатуре (LPSN). ^[10] Филогения основана на анализе всего генома. ^[16]

Примечания

^ Этот вид относится к Pararhizobium , но пока официально не перенесен.
^ abcde Эти виды относятся к Neorhizobium , но пока официально не перенесены.
^ Этот вид относится к роду Peteryoungia , но официально пока не перенесен.

Ссылки

^ Франк, Б. (1889). «Über die Pilzsymbiose der Leguminosen». Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft . 7 : 332–346.
^ Скерман, В. Б.; МакГован, В.; Снит, П. Х. (1980). «Утвержденные списки названий бактерий». Международный журнал систематической бактериологии . 30 : 225–420. doi : 10.1099/00207713-30-1-225 .
^ Thilakarathna, Malinda S.; Raizada, Manish N. (2018-01-01). «Визуализация накопления глутамина в корневых системах, участвующих в симбиозе бобовых и ризобий, путем размещения на агаре, залитом сопутствующими биосенсорными клетками». Phytobiomes Journal . 2 (3): 117–128. doi : 10.1094/PBIOMES-07-18-0031-TA .
^ Савада, Хироюки; Куйкендалл, Л. Дэвид; Янг, Джон М. (июнь 2003 г.). «Изменение концепций в систематике бактериальных азотфиксирующих бобовых симбионтов». Журнал общей и прикладной микробиологии . 49 (3): 155–79. doi : 10.2323/jgam.49.155 . PMID 12949698.
^ Шридеви, М; Маллайя, К. В. (март 2009 г.). «Солюбилизация фосфата штаммами Rhizobium». Indian Journal of Microbiology . 49 (1): 98–102. doi :10.1007/s12088-009-0005-1. PMC 3450048. PMID 23100757 .
^ Бейеринк, Мартинус В. (1888). «Die Bacteriender Papilionaceenknöllchen». Бот.Ztg . 46 .
^ «Удивительные коллекции микробов ускоряют открытия для защиты людей, растений и многого другого!». Сельскохозяйственные исследования . Министерство сельского хозяйства США. Январь 2010 г. Получено 10 августа 2018 г.
^ Salter, Susannah J.; Cox, Michael J.; Turek, Elena M.; Calus, Szymon T.; Cookson, William O.; Moffatt, Miriam F.; et al. (Ноябрь 2014 г.). «Реагенты и лабораторное загрязнение могут критически повлиять на анализ микробиома на основе последовательностей». BMC Biology . 12 : 87. bioRxiv 10.1101/007187 . doi : 10.1186/s12915-014-0087-z . ISSN 1741-7007. PMC 4228153 . PMID 25387460.
^ Кулаков, Леонид А.; Макалистер, Морвен Б.; Огден, Кимберли Л.; Ларкин, Майкл Дж.; О'Ханлон, Джон Ф. (апрель 2002 г.). «Анализ бактерий, загрязняющих сверхчистую воду в промышленных системах». Прикладная и экологическая микробиология . 68 (4): 1548–1555. doi :10.1128/AEM.68.4.1548-1555.2002. PMC 123900. PMID 11916667 .
^ abc Euzéby, JP; Parte, AC. "Rhizobiaceae". Список названий прокариот со стоянием в номенклатуре (LPSN) . Получено 16 сентября 2022 г.
^ Diange, Eboa Adolf; Lee, Sang-Seob (июнь 2013 г.). " Rhizobium halotolerans sp. nov., изолированный из почвы, загрязненной хлорэтиленом". Current Microbiology . 66 (6): 599–605. doi :10.1007/s00284-013-0313-x. PMID 23377488. S2CID 17809044.
^ Кесари, Вигья; Рамеш, Аади Мулам; Ранган, Лата (2013). «Rhizobium pongamiae sp. nov. из корневых клубеньков Pongamia pinnata». БиоМед Исследования Интернэшнл . 2013 : 165198. дои : 10.1155/2013/165198 . ПМЦ 3783817 . ПМИД 24078904.
^ Сюй, Линь; Чжан, Юн; Дэн, Чжэн Шань; Чжао, Лян; Вэй, Сю Ли; Вэй, Гэ Хун (март 2013 г.). « Rhizobium qilianshanense sp. nov., новый вид, выделенный из корневых клубеньков Oxytropis ochrocephala Bunge в Китае». Антони ван Левенгук . 103 (3): 559–65. doi : 10.1007/s10482-012-9840-x. PMID 23142858. S2CID 18660422.
^ Ван, Фан; Ван, Энь Тао; У, Ли Цзюань; Суй, Синь Хуа; Ли, Ин Ли; Чэнь, Вэнь Синь (ноябрь 2011 г.). "Rhizobium vallis sp. nov., изолированный из клубеньков трех видов бобовых". Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 61 (11): 2582–2588. doi : 10.1099/ijs.0.026484-0 . PMID 21131504.
^ Сильва, Клаудия; Винуэса, Пабло; Эгиарте, Луис Э; Соуза, Валерия; Мартинес-Ромеро, Эсперанса (ноябрь 2005 г.). «Эволюционная генетика и биогеографическая структура Rhizobium Gallicum sensu lato , широко распространенного бактериального симбионта разнообразных бобовых». Молекулярная экология . 14 (13): 4033–50. дои : 10.1111/j.1365-294X.2005.02721.x. PMID 16262857. S2CID 16668742.
^ Хёрдт, Антон; Лопес, Марина Гарсия; Майер-Кольтхофф, Ян П.; Шлейнинг, Марсель; Вайнхольд, Лиза-Мария; Тиндалл, Брайан Дж.; Гронов, Сабина; Кирпидес, Никос К.; Войке, Таня; Гёкер, Маркус (7 апреля 2020 г.). «Анализ геномов 1000+ типов и штаммов существенно улучшает таксономическую классификацию альфапротеобактерий». Frontiers in Microbiology . 11 : 468. doi : 10.3389/fmicb.2020.00468 . PMC 7179689. PMID 32373076.

Внешние ссылки

Текущие исследования по фиксации азота ризобиями в Норвичском исследовательском парке
Видео и комментарии о корневых клубеньках и ризобиях у белого клевера