الجراثيم الورمية هي بكتيريا ممرضة للنبات تنتمي إلى رتبة الجذور. أهم ما يميز هذه البكتيريا أنها تدخل جزءًا من حمضها النووي في الخلايا النباتية وتحولها من الخلايا الطبيعية إلى الخلايا السرطانية في وقت قصير ، مما يتسبب في مرارة التاج.
هذه البكتيريا عبارة عن عصيات سالبة الجرام تشكل مستعمرات بيضاء أو صفراء وتنتج عديد السكاريد المخاطي في وسط المزرعة الذي يحتوي على الكربوهيدرات. يتم إزاحته بواسطة سوط صفاقي ، ويعيش في التربة ويصيب الخلايا النباتية من خلال الجروح.
تبدأ خلايا الأورام الجرثومية في إصابة الجذر. المصدر: AG Matthysse، KV Holmes، RHG Gurlitz
الأعراض التي تسببها الأجرعية في مضيفيها لا ترجع إلى الأنواع المسببة للأمراض ، ولكن إلى نوع البلازميد (جزء دائري من الحمض النووي) لديهم. وفقًا لذلك ، فإن البكتيريا التي تحتوي على بلازميدات Ti هي محرضات للأورام التي تنتج مرارة التاج ، والبكتيريا التي تحتوي على بلازميدات Ri تحفز تكوين جذور مشعرة.
هذه الأنواع البكتيرية ، جنبًا إلى جنب مع بعض الفيروسات كنواقل للمواد الوراثية لتحويل أنواع النباتات ، فتحت حقبة في زراعة النباتات المحورة جينيا ذات الإمكانات الإنتاجية العالية. علاوة على ذلك ، شكلت دراسة عوارض التاج التي تنتجها Agrobacterium tumefaciens جزءًا مهمًا من تطبيقات زراعة الأنسجة النباتية في المختبر.
حاليًا ، يستخدم علماء التكنولوجيا الحيوية هذه البكتيريا أيضًا لتحويل الكائنات الحية الأخرى مثل الحشرات ونقل الجينات بين النباتات ذات الصلة وغير ذات الصلة.
الأنواع: Rhizobium radiobacter (Beijerinck and van Delden ، 1902) Young et al. ، 2001 (اسم صالح)
بعض المرادفات هي بكتيريا Agrobacterium radiobacter (Beijerinck and van Delden ، 1902) Conn ، 1942 ، و Agrobacterium tumefaciens (Smith and Townsend ، 1907) Conn ، 1942.
علم التشكل المورفولوجيا
الأجرعية المورمة هي بكتيريا على شكل عصوي تنتشر سوطًا جانبيًا وتنمو في مستعمرات بيضاء وأحيانًا صفراء في الثقافة.
يشير الشكل العصوي للبكتيريا إلى أن مظهرها يشبه القضيب. تبلغ أبعاد أ. ميميفاسينس 0.8 ميكرومتر بطول 1.5 إلى 3 ميكرومتر.
بكتيريا عائلة Rhizobiaceae هي بكتيريا سالبة الجرام وتتواجد بين 1 و 6 سوط. على وجه التحديد ، تنتقل A. tumefaciens عبر 1 أو 4 سوط صفاقي. في حالة وجود سوط واحد ، يكون جانبيًا وليس قطبيًا.
فيما يتعلق بنموها في وسط الاستزراع ، إذا كان الوسط يحتوي على مصدر كربوهيدرات ، فإن البكتيريا تنتج صمغًا وفيرًا من نوع عديد السكاريد ، مشابه لتلك التي تنتجها البكتيريا الجذرية. تتمتع المستعمرات بشكل عام بمظهر ناعم.
الأمراض
المرارة تاج
ينتج هذا المرض في أكثر من مائة من النباتات المصابة والتي تتكون فيها مرارة أو ورم في هياكل مثل الجذور والأعناق والسيقان.
تتطور الأورام بعد دخول البكتيريا إلى جروح حديثة الصنع على مضيف حساس.
بمجرد أن تتعرف البكتيريا على الجرح والعكس صحيح ، تبدأ الخلايا الأقرب إليها في الانقسام. تتحد الأجرعية بجدران خلايا مضيفيها ، لكنها لا تغزو خلاياها.
يمكن أن تتسبب مرارة التاج التي تنتجها الأجرعية في وقت ما في سقوط الساق. المصدر: jacilluch
بعد يومين أو ثلاثة أيام من الإصابة ، يحدث تكييف في الخلايا النباتية يجعلها حساسة لجزء DNA من البلازميد البكتيري ، المعروف باسم Ti DNA ، لأنه تسلسل يحفز الأورام.
يتكامل هذا الجزء من الحمض النووي البكتيري مع الحمض النووي للخلية النباتية المضيفة ويحث على تحول الخلايا النباتية من الخلايا الطبيعية إلى الخلايا السرطانية.
تنقسم الخلايا المحولة فيما بعد وتنمو بشكل لا يمكن السيطرة عليه من البكتيريا والنبات.
يتسبب المرارة المتكونة إما في الجذع أو في جذور النباتات ، في أن الخلايا الممدودة القريبة من نسيج الخشب أو حوله ، تنتج ضغطًا على أوعية نسيج الخشب ويتم ضغطها وخلعها ، مما يجعلها أقل كفاءة في النقل الماء داخل النبات.
في بداية المرض ، تكون الأورام شبه كروية ، بيضاء وناعمة الملمس. في البداية يمكن الخلط بينه وبين نتاج الكالس من الجرح. ثم تصبح الأنسجة داكنة بسبب موت الخلايا المحيطية وتعفنها.
يمكن أن تكون بعض الأورام خشبية ، والبعض الآخر قد يكون إسفنجيًا. يمكن أن يصل حجمها إلى 30 سم.
جذر مشعر
وهو مرض تنتجه أنواع Agrobacterium tumefaciens وبواسطة Agrobacterium rhizogenes. كلاهما يقدمان بلازميدات Ri ويحثان على تكوين جذور مشعر في مضيفيهما ، مما يظهر نمطًا ظاهريًا خاصًا جدًا في جذور النباتات المصابة.
تنمو الجذور بكثرة وتبدو مثل الشعر أو الجذور مع العديد من الشعر. يحدث هذا بمجرد دمج الحمض النووي البكتيري في الحمض النووي للنبات ، ويتم تحفيز تخليق حمض الأسيتيك الإندول ، مما يعزز التمايز من الجذور الطبيعية إلى الجذور المشعرة.
التحكم البيولوجي
يمكن التحكم بيولوجيًا في مرارة التاج التي تسببها بكتيريا Agrobacterium tumefaciens بواسطة بكتيريا من نفس الجنس (Agrobacterium radiobacter) ، وهي ليست مسببة للأمراض.
بالنسبة لهذا المكافحة الحيوية ، تتم معالجة البذور والشتلات وشتلات النباتات بتعليق سلالة K84 من البكتيريا المشعة A.
تمنع هذه المادة بشكل انتقائي البكتيريا المسببة للأمراض النباتية التي تصل إلى سطح أنسجة النبات المشبعة بالبكتيريا غير المسببة للأمراض. ومع ذلك ، فمن المعروف أنه في العديد من البلدان ، توجد سلالات من A. tumefaciens مقاومة لـ agrocin 84.
التحكم الكيميائي
في حالة الكرز ، المعرضة للعدوى من قبل A. tumefaciens ، يتم علاجها عادةً بشكل وقائي بالديكلون (dichloro naphthoquinone).
إن بلازميد Ti من Agrobacterium tumefaciens هو جزء من الحمض النووي البكتيري مفيد في الهندسة الوراثية. المصدر: Ti plasmid.svg: Mouagipderivative work: Miguelferig
المراجع
- Ruggiero ، MA ، Gordon ، DP ، Orrell ، TM ، Bailly ، N. ، Bourgoin ، T. ، Brusca ، RC ، et al. 2015. تصنيف أعلى مستوى لجميع الكائنات الحية. بلوس واحد 10 (4): e0119248.
- Agrios، GN 2005. علم أمراض النبات. 5 تشرين أد. مطبعة إلسفير الأكاديمية. الولايات المتحدة الامريكية. 922 ص.
- كتالوج الحياة: 2019 قائمة المراجعة السنوية. تفاصيل الأنواع: Rhizobium radiobacter (Beijerinck and van Delden ، 1902) Young et al. ، 2001. مأخوذة من: indexueoflife.org
- Echeverrigaray، S. 1995. التغيرات في ملامح البيروكسيداز والبولي ببتيد في Nicotiana tabacum L. تحولت مع الجراثيم الجذرية. العلوم الريفية ، سانتا ماريا 25 (2): 229-232.
- دي لا إيسلا ، L. Phytopathology. 1994. علم أمراض النبات. كلية الدراسات العليا ، محرر UTEHA Noriega. 384 ص.