Біологічні властивості морфологічних дисоціантів Pseudomonas syringae pv. atrofaciens

Автор(и)

  • 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 Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml

DOI:

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

Ключові слова:

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

Анотація

 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. 

Біографії авторів

  • автор L Butsenko, афіліація Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України,
    старший науковий співробітник
  • автор L Pasichnyk, афіліація Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України
    старший науковий співробітник
  • автор Yu Kolomiiets, афіліація Національний університет біоресурсів і природокористування України

    доцент кафедри екобіотехнології та біорізноманіття

     

Посилання

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

Завантаження

Опубліковано

2020-05-28

Номер

Розділ

Статті