Біологічні властивості морфологічних дисоціантів Pseudomonas syringae pv. atrofaciens

Authors

  • L Butsenko Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України ,
  • L Pasichnyk Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України
  • Yu Kolomiiets National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31548/biologiya2020.01.028

Keywords:

Keywords, phytopathogenic bacteria, P. syringae pv. atrofaciens, morphological disociants, biofilms, virulence

Abstract

 За дії пестицидів збільшується частота появи морфологічно відмінних форм у фітопатогенних бактерій виду Pseudomonas syringae, що призводить до ускладнень у разі ізоляції збудників та їхньої ідентифікації за ознаками фенотипу. Метою роботи було вивчення біологічних властивостей S- і R-форм збудника базального бактеріозу пшениці P. syringae pv. atrofaciens. Встановлено, що R-дисоціанти штамів P. syringae pv. atrofaciens УКМ В-1011 та P. syringae pv. atrofaciens 9780 за фізіолого-біохімічними властивостями не відрізнялися між собою і від вихідної S-форми цих штамів. R-форми P. syringae pv. atrofaciens УКМ В-1011 та P. syringae pv. atrofaciens 9780 краще формують біоплівку порівняно з S-формою цих штамів, що забезпечує їм конкурентну перевагу під час формування популяцій у філосфері. Показано, що R-форми не втрачають вірулентних властивостей, які притаманні вихідній S-формі P. syringae pv. atrofacіens. Збільшення в популяції P. syringae pv. atrofacіens кількості особин, що характеризуються підвищеною здатністю до формування біоплівки за збереження вірулентних властивостей, може посилювати ризик виникнення епіфітотій, спричинених цим збудником. 

Author Biographies

  • L Butsenko, Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України,
    старший науковий співробітник
  • L Pasichnyk, Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України
    старший науковий співробітник
  • Yu Kolomiiets, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine

    доцент кафедри екобіотехнології та біорізноманіття

     

References

Sundin, G.W., Castiblanco, L.F., Yuan, X., Zeng, Q. & Yang, C.H. (2016) Bacterial disease management: challenges, experience, innovation and future prospects: Challenges in Bacterial Molecular Plant Pathology. Mol Plant Pathol, 17(9), 1506-1518.

https://doi.org/10.1111/mpp.12436

Abd-Alla, M.H. & Bashandy, S.R. (2011) Progress in phytopathogenic bacteria: isolation and characterization. LAP LAMBERT Academic Publishing, 216 p.

Ignatov, A.N., Punina, N.V., Matveeva, E.V., Kornev, K.P., Pekhtereva, E.S. & Polityko, V.A. (2009) New causative agents of bacteriosis and the prognosis of their spread in Russia. Plant Protection and Quarantine, 4, 38-41.

Butsenko, L.M., Pasichnyk, L.A., Buletsa, N.M. & Patyka, V.P. (2017) The effect of the Alpha super insecticide on phytopathogenic bacteria Pseudomonas syringae agrophytocenoses of wheat. Bulletin of agricultural science, 3, 18-22. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201703-03

Buletsa, N.M., Butsenko, L.M., Pasichnyk, L.A. & Patyka, V.P. (2016) Growth physiology of Pseudomonas syringae pv. atrofaciens for the action of pesticides. Microbiological journal, 78(3), 52-60. https://doi.org/10.15407/microbiolj78.03.052

Gorbatova, O.H., Zherdev, A.B. & Queen, O.B. (2006) Triazine pesticides: structure, effect on living organisms, degradation processes. Advances in biological chemistry, 46, 323-348.

Stenersen J. (2004) Chemical pesticides: mode of action and toxicology. CRC Press LLC, 296 p. https://doi.org/10.1201/9780203646830

Milko, E.U., Kotova, I.S. & Netrusov, A.I. (2007) The process of dissociation in bacteria. M.: MAX Press, 68 p.

Novikov, D.K., Generals, I.I., Daniushchenkova, N.M., Zheleznyak, N.V., Kardovich, G.A. & Okulich, V.K. (2010) Medical microbiology with practical skills, situational tasks, control test tasks. Vitebsk: Voronezh State Medical University, 562 p.

van den Broek, D., Bloemberg, G.V. & Lugtenberg, B. (2005) The role of phenotypic variation in rhizosphere Pseudomonas bacteria. Environ. Microbiol., 7(11), 1686-1697.

https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2005.00912.x

Seaton, S.C., Silby, M.W. & Levy, S.B. (2013) Pleiotropic effects of GacA on Pseudomonas fluorescens Pf0-1 in vitro and in soil. Appl Environ Microbiol., 79(17), 5405-5410.

https://doi.org/10.1128/AEM.00819-13

Viljoen, A., Herrmann, J.-L., Onajole, O.K., Stec, J., Kozikowski, A.P. & Kremer, L. (2017) Controlling extra- and intramacrophagic Mycobacterium abscessus by targeting mycolic acid transport. Front Cell Infect Microbiol., 7, 388.

https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00388

Yakovleva, L.M., Pastushenko, L.T., Simonovich, I.V. & Stepanyuk, B.B. (1978) Dissociation of some phytopathogenic bacteria of the genus Pseudomonas. Microbiol. Journal, 40(5), 596-600.

Muras, V.A., Gvozdyak, R.I., Zhitkevich, N.V. & Azimtsev, A.G. (1983) The natural variability of the morphological, biochemical, and pathogenic properties of collection cultures of phytopathogenic bacteria. Microbiol. Journal, 45(5), 36-42.

Milko, E.U. & Egorov, N.A. (1991) The heterogeneity of the bacterial population and the process of dissociation. M.: Publishing House of Moscow State University, 144 p.

Clark, A.E. (2015) The occupational opportunist: an update on Erysipelothrix rhusiopathiae infection, disease pathogenesis, and microbiology. Clinical Microbiology Newsletter, 37(18), 143-151. https://doi.org/10.1016/j.clinmicnews.2015.09.001

Klement, Z., Rudolph, K. & Sands, D. (1990) Methods in phytobacteriology. Budapest: Academia Kiado, 568 p.

Patyka, V. P. (Ed) (2017) Fitopatohenni bakterii. Metody doslidzhennia. [Phytopathogenic bacteria. Research methods] Vinnytsia: TOV Vindruk, 432 p.

Galkin, M.B., Vodzinsky, S.V., Kirichenko, G.M. & Ivanitsa, P.O. (2010) Peculiarities of Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 biofilm formation under the dark and photo-induced effects of bismuth-room porphyrins. Microbiology and biotechnology, 3, 51-60. https://doi.org/10.18524/2307-4663.2010.3(11).99023

Tareb, R., Bernardeau, M., Horvath, P. & Vernoux, J.P. (2015) Rough and smooth morphotypes isolated from Lactobacillus farciminis CNCM I-3699 are two closely-related variants. Int. J. Food Microbiol., 193(16), 82-90.

https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2014.08.036

Cevallos-Cevallos, J.M., Gu, G., Danyluk, M.D. & van Bruggen, A.H. (2012) Adhesion and splash dispersal of Salmonella enterica typhimurium on tomato leaflets: effects of rdar morphotype and trichome density. Int. J. Food Microbiol., 160(1), 58-64.

https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2012.09.021

Tarkowski, P. & Vereecke, D. (2014) Threats and opportunities of plant pathogenic bacteria. Biotechnology Advances, 32, 215-229. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2013.11.001

Hirano, S.S. & Upper, C.D. (2000) Bacteria in the leaf ecosystem with emphasis on Pseudomonas syringae - a pathogen, ice nucleus, and epiphyte. Microbiol Mol Biol Rev., 64, 624-653.

https://doi.org/10.1128/MMBR.64.3.624-653.2000

Mann, E.E. & Wozniak, D.J. (2012) Pseudomonas biofilm matrix composition and niche biology. FEMS Microbiol Rev., 36(4), 893-916. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2011.00322.x

Dwivedi, D., Khare, M., Chaturvedi, H. & Singh, V. (2017) Plant pathogenic bacteria: role of quorum sensing and biofilm in disease development. In: Biofilms in plant and soil health, first edition. Edited by Iqbal Ahmad and Fohad Mabood Husain. John Wiley & Sons Ltd., 387-407. https://doi.org/10.1002/9781119246329.ch20

Laue, H., Schenk, A., Li, H., Lambertsen, L., Neu, T.R., Molin, S. & Ullrich, M.S. (2006) Contribution of alginate and levan production to biofilm formation by Pseudomonas syringae. Microbiology, 152, 2909-2918. https://doi.org/10.1099/mic.0.28875-0

Cheng, F., Ma, A., Luo, J., Zhuang, X. & Zhuang, G. (2017) N‐acylhomoserine lactone‐regulation of genes mediating motility and pathogenicity in Pseudomonas syringae pathovar tabaci 11528. Microbiologyopen, 6(3), e00440. https://doi.org/10.1002/mbo3.440

Urooj, F. & Senthil-Kumar, M. (2015) Plant and pathogen nutrient acquisition strategies. Frontiers in Plant Science, 6, 750.

https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00750

Downloads

Published

2020-05-28

Issue

Vol. 11 No. 2 (2020)

Section

Статті

License

Relationship between right holders and users shall be governed by the terms of the license Creative Commons  Attribution – non-commercial – Distribution On Same Conditions 4.0 international (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

  • Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
  • Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
  • Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).