Karakteristik Azospirillum, habitat, metabolisme



Azospirillum adalah genus bakteri gram negatif yang hidup bebas yang mampu mengikat nitrogen. Telah dikenal selama bertahun-tahun sebagai penggerak pertumbuhan tanaman, karena merupakan organisme yang bermanfaat bagi tanaman.

Oleh karena itu, mereka termasuk dalam kelompok rhizobacteria yang mempromosikan pertumbuhan tanaman dan telah diisolasi dari rizosfer rumput dan sereal. Dari sudut pandang pertanian, Azospirillum adalah genre yang sangat dipelajari untuk propertinya.

Bakteri ini dapat menggunakan nutrisi yang dikeluarkan oleh tanaman dan bertanggung jawab untuk fiksasi nitrogen atmosfer. Berkat semua karakteristik yang menguntungkan ini, dimasukkan dalam formulasi pupuk hayati untuk diterapkan dalam sistem pertanian alternatif.

Indeks

  • 1 Taksonomi
  • 2 Karakteristik dan morfologi umum
  • 3 Habitat
  • 4 Metabolisme
  • 5 Interaksi dengan pabrik
  • 6 Penggunaan
  • 7 Referensi

Taksonomi

Pada tahun 1925 spesies pertama dari genus ini diisolasi dan disebut Spirillum lipoferum. Tidak sampai tahun 1978 ketika genre ini didalilkan Azospirillum.

Saat ini, dua belas spesies dari genus bakteri ini diakui: A. lipoferum dan A. brasilense, A. amazonense, A. halopraeferens, A. irakense, A. largimobile, A. doebereinerae, A. oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae dan A. rugosum.

Genera ini milik ordo Rhodospirillales dan subclass dari Alphaproteobacteria. Kelompok ini ditandai dengan percaya dengan konsentrasi nutrisi yang kecil dan dengan membangun hubungan simbiosis dengan tanaman, mikroorganisme patogen tanaman dan bahkan dengan manusia..

Karakteristik dan morfologi umum

Genus mudah diidentifikasi oleh bentuk batangnya yang tebal, pleomorfisme dan mobilitas spiral. Mereka bisa lurus atau sedikit melengkung, diameternya sekitar 1 um dan panjangnya 2,1 hingga 3,8. Umumnya ujungnya tajam.

Bakteri dari genus Azospirillum Mereka menunjukkan motilitas yang jelas, menghadirkan pola flagella polar dan lateral. Flagela kelompok pertama digunakan terutama untuk berenang, sedangkan yang kedua terkait dengan perpindahan di permukaan padat. Beberapa spesies hanya menyajikan flagel kutub.

Motilitas ini memungkinkan bakteri untuk pindah ke daerah di mana kondisi yang sesuai untuk pertumbuhan mereka. Selain itu, mereka menyajikan daya tarik kimia terhadap asam organik, senyawa aromatik, gula dan asam amino. Mereka juga dapat pindah ke daerah dengan kontraksi oksigen yang optimal.

Ketika dihadapkan dengan kondisi yang merugikan - seperti mengering atau kekurangan nutrisi - bakteri dapat mengambil bentuk kista dan mengembangkan kulit luar yang terdiri dari polisakarida.

Genom dari bakteri ini besar dan memiliki banyak replika, yang merupakan bukti plastisitas tubuh. Akhirnya, mereka dicirikan oleh adanya butiran poli-b-hidroksibutirat.

Habitat

Azospirillum ditemukan di rhizosfer, beberapa strain dominan menghuni permukaan akar, meskipun ada beberapa jenis yang mampu menginfeksi daerah lain dari tanaman.

Ini telah diisolasi dari berbagai spesies tanaman di seluruh dunia, dari lingkungan dengan iklim tropis, ke daerah dengan suhu sedang.

Mereka telah diisolasi dari sereal seperti jagung, gandum, beras, sorgum, gandum, dari padang rumput Cynodon dactylon dan Poa pratensis. Mereka juga telah dilaporkan di agave dan di kaktus berbeda.

Tidak ditemukan secara homogen pada akar, galur tertentu menunjukkan mekanisme spesifik untuk menginfeksi dan menjajah bagian dalam akar, dan yang lain mengkhususkan pada kolonisasi bagian mucilaginous atau sel-sel akar yang rusak..

Metabolisme

Azospirillum Ini menyajikan metabolisme karbon dan nitrogen yang sangat beragam dan serbaguna, yang memungkinkan organisme ini untuk beradaptasi dan bersaing dengan spesies lain di rhizosfer. Mereka dapat berkembang biak di lingkungan anaerob dan aerob.

Bakteri adalah pemecah nitrogen dan dapat menggunakan amonium, nitrit, nitrat, asam amino, dan nitrogen molekuler sebagai sumber unsur ini..

Konversi nitrogen atmosfer menjadi ammonium dimediasi oleh kompleks enzim yang terdiri dari protein dinitrogenase, yang mengandung molibdenum dan besi sebagai kofaktor, dan bagian protein lain yang disebut dinitrogenase reduktase, yang mentransfer elektron dari donor ke protein..

Demikian pula, enzim glutamin sintetase dan glutamat sintetase terlibat dalam asimilasi amonium..

Interaksi dengan pabrik

Hubungan antara bakteri dan tanaman dapat terjadi dengan sukses hanya jika bakteri mampu bertahan hidup di tanah dan menemukan populasi akar yang signifikan..

Di rhizosfer, gradien penurunan nutrisi dari akar ke sekitarnya dihasilkan oleh eksudat tanaman.

Dengan mekanisme kemotaksis dan motilitas yang disebutkan di atas, bakteri dapat pindah ke tanaman dan menggunakan eksudat sebagai sumber karbon.

Mekanisme spesifik yang digunakan bakteri untuk berinteraksi dengan tanaman belum dijelaskan dengan sempurna. Namun, gen tertentu pada bakteri yang terlibat dalam proses ini diketahui, termasuk rambut, kamar, salB, mot 1, 2 dan 3, laf 1, dll..

Penggunaan

Pertumbuhan tanaman yang mempromosikan rhizobacteria, disingkat PGPR dengan akronimnya dalam bahasa Inggris, terdiri dari kelompok bakteri yang mempromosikan pertumbuhan tanaman..

Telah dilaporkan bahwa hubungan bakteri dengan tanaman bermanfaat untuk pertumbuhan tanaman. Fenomena ini terjadi berkat mekanisme yang berbeda, yang menghasilkan fiksasi nitrogen dan produksi hormon tanaman seperti auksin, giberilin, sitokinin, dan asam absisat, yang berkontribusi pada pengembangan tanaman.

Secara kuantitatif, hormon yang paling penting adalah auksin - asam indoleasetat (IAA), yang berasal dari asam amino triptofan - dan disintesis oleh setidaknya dua jalur metabolisme dalam bakteri. Namun, tidak ada bukti langsung tentang partisipasi auksin dalam pertumbuhan tanaman.

Giberilin, selain berpartisipasi dalam pertumbuhan, merangsang pembelahan sel dan perkecambahan biji.

Ciri-ciri tanaman yang diinokulasi oleh bakteri ini meliputi peningkatan panjang dan jumlah akar yang terletak menyamping, peningkatan jumlah rambut akar dan peningkatan berat kering akar. Mereka juga meningkatkan proses respirasi seluler.

Referensi

  1. Caballero-Mellado, J. (2002). Jenis kelamin Azospirillum. Meksiko, D F. UNAM.
  2. Cecagno, R., Fritsch, T. E., & Schrank, I. S. (2015). Bakteri yang Mempromosikan Pertumbuhan Tanaman Azospirillum amazonense: Fleksibilitas Genom dan Jalur Phytohormone. BioMed Research International, 2015, 898592.
  3. Gómez, M. M., Mercado, E. C., & Pineda, E. G. (2015). Azospirillum rhizobacteria dengan potensi penggunaan dalam pertanian. Jurnal Biologi dari DES Ilmu Biologi Pertanian Universitas Michoacán San Nicolás de Hidalgo, 16(1), 11-18.
  4. Kannaiyan, S. (Ed.). (2002). Bioteknologi pupuk hayati. Sains Alpha Int'l Ltd.
  5. Steenhoudt, O., & Vanderleyden, J. (2000). Azospirillum, bakteri pengikat nitrogen yang hidup bebas yang terkait erat dengan rumput: aspek genetik, biokimia dan ekologi. Ulasan mikrobiologi FEMS, 24(4), 487-506.
  6. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). Pengantar mikrobiologi. Ed. Panamericana Medical.