エンドスフィア

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内球微生物叢
植物微生物叢は、宿主植物の外面および内部組織にある多様な微生物群集で構成されています。根圏葉圏コミュニティは植物の外側にあり、内球のコミュニティは植物の内側にあります。[1]

内生菌などの一部の微生物は、植物の内部組織に浸透して占有し、内生微生物叢を形成します。アーバスキュラー菌根菌および他の内生菌は、内生菌の主要なコロニー形成菌です。[2]バクテリア、そしてある程度古細菌は、内球コミュニティの重要なメンバーです。これらの内生微生物のいくつかはそれらの宿主と相互作用し、植物に明らかな利益を提供します。[3] [4] [5]根圏や根圏とは異なり、内球には非常に特異的な微生物群集があります。根の内生菌群集は、隣接する土壌群集のそれとは非常に異なる可能性があります。一般に、内生菌群集の多様性は、植物外の微生物群集の多様性よりも低いです。[6]地上組織と地下組織の内生微生物叢の同一性と多様性も植物内で異なる可能性があります。[7] [2] [1]

葉とバクテリア

葉への光誘発性細菌浸潤[8] a )暗条件b)明条件c)葉への光誘発細菌浸透をもたらす葉組織内の基礎となる経路のクローズアップの
下での気孔開口部に焦点を当てた物理的概略図
                    

光にさらされると、葉物野菜などの植物の葉で光合成が引き起こされ、葉組織内のブドウ糖などの光合成産物の濃度が上昇する可能性があります。葉の表面に存在する細菌は、利用可能な光合成産物に反応し、栄養素濃度勾配に向かって走化性によって葉組織に移動する可能性があります。バクテリアが葉の組織の中に入ると、洗い流すことができず、消費者にリスクをもたらします。[8] EscherichiacoliSalmonellaentericaなどのいくつかの細菌は、毛状突起気孔などの植物の葉の表面に微細構造を付着させることができます。と溝、[9]そして洗浄水と消毒剤のためにアクセスできないサイトにローカライズします。細菌はまた、気孔、切り傷、傷など、葉の表面の利用可能な開口部に浸透して、葉の表皮の下の数十マイクロメートルの深さに到達することができます。[10]この浸透は、生の葉物野菜の人間による消費にリスクをもたらす可能性があります。[11] [8]

光は、植物の葉への病原菌の侵入を促進する可能性のある原動力の1つです。光の中で氷山レタスの葉上でS.enterica血清型 Typhimurium)を培養すると、開いた気孔の近くで細菌が結合し、葉組織に浸潤しました。しかし、暗い状態では、葉の表面に付着パターンが散在し、気孔への浸透が不十分でした。[10]光曝露中に葉組織の光合成活性細胞によって生成されるグルコーススクロースなどの栄養素は、葉の表面に最初に存在する可能性のある細菌にとって魅力的です。[12]光の中で気孔を開くと、細菌が走化性を介して栄養素の勾配に向かって葉の内部に輸送する機会がもたらされます。多くの植物は、微生物関連分子パターン(MAMP)として知られる細菌の表面構造を認識すると、気孔を閉じるために気孔防御機構を進化させてきました。[13]しかし、それは常に成功するとは限らず、いくつかのヒト病原体は、走化性と運動性に関与するプロセスを通じて葉の内部に侵入することが示されました。[10] [8]

参照

  1. ^ a b Dastogeer、Khondoker MG; Tumpa、Farzana Haque; スルタナ、アフルジャ; Akter、Mst Arjina; Chakraborty、Anindita(2020)。「植物微生物叢–コミュニティの構成と多様性を形作る要因の説明」現在の植物生物学23:100161。doi 10.1016 /j.cpb.2020.100161 CC-BY icon.svg資料はこのソースからコピーされたもので、 Creative Commons Attribution 4.0InternationalLicenseの下で入手できます
  2. ^ a b Vokou、Despoina; バレリ、カテリーナ; ザラリ、エカテリーニ; カラマノリ、カテリーナ; コンスタンティニドゥ、ヘレン-イシスA .; Monokrousos、Nikolaos; ハリー、ジョンM .; サイニス、イオアニス(2012)。「地中海葉圏の細菌群集における生物多様性の調査とその空中浮遊細菌との関係」。微生物生態学64(3):714–724。土井10.1007/s00248-012-0053-7PMID22544345_ S2CID17291303_  
  3. ^ ブルガレッリ、ダヴィデ; ロット、マティアス; Schlaeppi、クラウス; Ver Loren Van Themaat、Emiel; アフマディネジャド、ナハル; アセンザ、フェデリカ; ラウフ、フィリップ; ヒュッテル、ブルーノ; ラインハルト、リチャード; シュメルツァー、エルモン; Peplies、Joerg; グロックナー、フランクオリバー; アマン、ルドルフ; Eickhorst、Thilo; Schulze-Lefert、Paul(2012)。「シロイヌナズナの根に生息する細菌の微生物相の構造と集合の手がかりを明らかにする」。自然488(7409):91–95。土井10.1038/nature11336PMID22859207_ S2CID4393146_  
  4. ^ Dastogeer、Khondoker MG; 李、華; Sivasithamparam、クリシュナピライ; ジョーンズ、マイケルGK; Du、Xin; レン、ヨンリン; ワイリー、スティーブンJ.(2017)。「水ストレスを経験している内生ニコチアナベンサミアナ植物の代謝反応」環境および実験植物学143:59–71。土井10.1016/j.envexpbot.2017.08.008
  5. ^ ロドリゲス、RJ; ホワイトジュニア、JF; アーノルド、AE; レッドマン、RS(2009)。「真菌内生菌:多様性と機能的役割」新しい植物学者182(2):314–330。土井10.1111/j.1469-8137.2009.02773.xPMID19236579_ 
  6. ^ Schlaeppi、K .; Dombrowski、N .; Oter、RG; Ver Loren Van Themaat、E .; Schulze-Lefert、P。(2014)。「シロイヌナズナの近縁種における細菌の根の微生物相の量的分岐」国立科学アカデミーの議事録111(2):585–592。土井10.1073/pnas.1321597111PMC3896156_ PMID24379374_ S2CID13806811_   
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  8. ^ a b c d Ranjbaran、Mohsen; ソルタラブ、ミナ; ダッタ、アシムK.(2020)。「葉の気孔への細菌の光誘導走化性浸潤の機構的モデリング」PLOS計算生物学16(5):e1007841。Bibcode2020PLSCB..16E7841R土井10.1371/journal.pcbi.1007841PMC7209104_ PMID32384085_   CC-BY icon.svg資料はこのソースからコピーされたもので、 Creative Commons Attribution 4.0InternationalLicenseの下で入手できます
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  13. ^ メロット、マエリ; Panchal、Shweta; ロイ、デバンジャナ(2014)。「人間の細菌性病原体に対する植物の自然免疫」微生物学のフロンティア5411。doi10.3389/fmicb.2014.00411PMC4127659_ PMID25157245_