Agrobacterium农杆菌属

发布时间 2023-09-06 17:20:33作者: 王哲MGG_AI

农杆菌属(学名:Agrobacterium),又称土壤杆菌属,是革兰氏阴性菌的一个属,常通过水平基因转移导致植物根瘤的产生,该属以向植物导入DNA的能力而闻名,因此农杆菌属也是用于改良植物的重要工具。其中模式种根瘤农杆菌Agrobacterium tumefaciens)是本属中最常研究的种系。

1、NEW Bing 的回答

根据我搜索的结果,根际微生物群落中的Agrobacterium对植物有以下几种作用:

  • 转化植物基因。Agrobacterium是一种能够将其质粒上的一部分DNA(称为T-DNA)转移到植物细胞中的细菌属,属于变形菌门,广泛分布在土壤和植物根际中。Agrobacterium能够利用这种转化能力改变植物的性状,如抗病性、抗逆性、营养成分等。例如,Agrobacterium tumefaciens能够导致植物产生冠瘿,而Agrobacterium rhizogenes能够导致植物产生毛状根。
  • 促进植物生长。Agrobacterium能够产生一些激素和代谢物,如吲哚乙酸、葡萄糖酸、葡萄糖胺等,这些物质能够刺激植物的根系发育,增加植物的生物量和产量。例如,Agrobacterium sp. KYRT1能够促进水稻的生长。
  • 抑制植物病原菌。Agrobacterium能够产生一些抗菌物质,如抗生素、细菌素、酚类化合物等,这些物质能够抑制或杀死一些植物病原菌,如青枯病菌、软腐病菌、立枯丝核菌等,从而提高植物的抗病性 。例如,Agrobacterium sp. H13-3能够抑制玉米青枯病的发生。

综上所述,Agrobacterium是一种对植物有益的根际微生物,它能够转化植物基因、促进植物生长和抑制植物病原菌。

2、Chat GPT的回答

Agrobacterium 是一类土壤中的革兰氏阴性细菌,它们在根际微生物群落中可以发挥多种作用,尤其以一种特殊的菌株(Agrobacterium tumefaciens)而闻名,它具有以下主要作用:

  1. 植物感染:Agrobacterium tumefaciens 是植物病原菌,它能够感染许多植物,并引发植物根部或幼苗部位的肿瘤病。这种感染是由该细菌的线粒体质粒(Ti质粒)中的遗传信息引发的,该质粒能够将外源基因导入植物细胞中。

  2. 植物基因转化:Agrobacterium tumefaciens 通过水平基因转移的方式,将其 Ti 质粒中的外源基因导入到植物细胞中,导致细胞生长异常并形成肿瘤。这种特性被广泛利用在植物遗传工程中,以将所需的基因导入植物中,以改变植物的性状,例如提高抗性、改善产量或增加特定的代谢产物等。

需要注意的是,尽管 Agrobacterium tumefaciens 对植物基因转化具有重要的应用,但在自然环境中,它通常是一种植物病原体。此外,根际中的其他 Agrobacterium 物种可能具有不同的作用,有些物种可能对植物有益,有些可能对植物造成害处。因此,在研究和应用中,需要具体考虑 Agrobacterium 物种的种类和其与植物的相互作用,以更好地理解其在特定生态系统中的角色。

3、Potential of a 16S rRNA-based taxonomic microarray for analyzing the rhizosphere effects of maize on Agrobacterium spp. and bacterial communities

基于16S rRNA的分类学微阵列分析玉米根际对农杆菌属和细菌群落的影响的潜力

Bacterial diversity is central to ecosystem sustainability and soil biological function, for which the role of
roots is important. The high-throughput analysis potential of taxonomic microarray should match the breadth
of bacterial diversity. Here, the power of this technology was evidenced through methodological verifications
and analysis of maize rhizosphere effect based on a 16S rRNA-based microarray developed from the prototype
of H. Sanguin et al. (Environ. Microbiol. 8:289–307, 2006). The current probe set was composed of 170 probes
(41 new probes in this work) that targeted essentially the Proteobacteria. Cloning and sequencing of 16S rRNA
amplicons were carried out on maize rhizosphere and bulk soil DNA. All tested clones that had a perfect match
with corresponding probes were positive in the hybridization experiment. The hierarchically nested probes
were reliable, but the level of taxonomic identification was variable, depending on the probe set specificity. The
comparison of experimental and theoretical hybridizations revealed 0.91% false positives and 0.81% false
negatives. The microarray detection threshold was estimated at 0.03% of a given DNA type based on DNA
spiking experiments. A comparison of the maize rhizosphere and bulk soil hybridization results showed a
significant rhizosphere effect, with a higher predominance of Agrobacterium spp. in the rhizosphere, as well as
a lower prevalence of Acidobacteria, Bacteroidetes, Verrucomicrobia, and Planctomycetes, a new taxon of interest
in soil. In addition, well-known taxonomic groups such as Sphingomonas spp., Rhizobiaceae, and Actinobacteria
were identified in both microbial habitats with strong hybridization signals. The taxonomic microarray
developed in the present study was able to discriminate and characterize bacterial community composition in
related biological samples, offering extensive possibilities for systematic exploration of bacterial diversity in
ecosystems.

细菌多样性是生态系统可持续性和土壤生物功能的核心,其中根系的作用至关重要。分类学微阵列的高通量分析潜力应与细菌多样性的广度相匹配。在此,基于16S rrna微阵列的玉米根际效应的方方法验证和分析证明了该技术的力量,该微阵列是由H. Sanguin等人(Environ。微生物学。8:289-307,2006)。目前的探针组由170个探针组成(本工作中新增了41个探针),主要针对变形菌门。在玉米根际和土壤中进行了16S rRNA扩增子的克隆和测序。杂交实验中,与相应探针完全匹配的供试无性系均呈阳性。层次嵌套的探针是可靠的,但分类识别的水平是可变的,取决于探针集的特异性。实验与理论杂交结果比较,假阳性和假阴性分别为0.91%和0.81%。基于DNA尖刺实验,微阵列检测阈值估计为特定DNA类型的0.03%。玉米根际与普通土壤杂交的结果表明,玉米根际效应显著,根际土壤中农杆菌的优势度较高,而酸杆菌属(Acidobacteria)、拟杆菌属(Bacteroidetes)、Verrucomicrobia和普朗黴菌属(Planctomycetes)的流行率较低。此外,在两种微生物生境中均发现了Sphingomonas spp.、Rhizobiaceae和Actinobacteria等著名的分类群,杂交信号强烈。本研究开发的细菌分类芯片能够区分和表征相关生物样品中的细菌群落组成,为系统探索生态系统中的细菌多样性提供了广泛的可能性。