Bradyrhizobium japonicum ist eine Bakterienart aus der Ordnung der Rhizobiales. Als Stickstoff-fixierender Symbiont der Sojabohne (Glycine max) gehört es zu den wirtschaftlich bedeutendsten Bakterien.
Bradyrhizobium japonicum ist ein stäbchenförmiges, gramnegatives Bakterium. Wie andere Arten der Gattung Bradyrhizobium wächst die Art in Kultur nur langsam und produziert alkalisches Medium ohne Serumzone in Litmus-Milch. Die Art wird aufgrund von Serumuntersuchungen und DNA-Sequenz von anderen Arten der Gattung unterschieden. Nur diese Art und das nah verwandte Bradyrhizobium elkani kommen als Symbionten der Sojabohne vor. Die systematische Stellung sowie die Trennung der beiden Arten sind nicht abschließend geklärt. Seit 2002 liegt eine Sequenz des Genoms von B. japonicum vor. Die Genomgröße liegt bei 9,1 Millionen Basenpaaren, der GC-Gehalt liegt bei 64,1 Prozent[1].
Bradyrhizobium japonicum lebt als Symbiont in Wurzelknöllchen der Sojabohne. Als bakterielles Signal zur Knöllchenbildung dient Lipochitin, das erst nach Kontakt mit pflanzlichen Flavonoiden gebildet wird. Die Bakterien werden endocytiert und leben als Bacteroide in einem speziellen Organell, dem Symbiosom. Dort fixieren sie Stickstoff zu Ammonium für die Pflanze und erhalten im Gegenzug Nährstoffe.
Im Wurzelknöllchen werden die Bacteroide durch Leghämoglobin mit Sauerstoff für die energieaufwändige Stickstofffixierung versorgt. Durch die Bindung des Sauerstoffs an das Leghämoglobin bleiben auch die sauerstoffempfindlichen Enzyme der Stickstofffixierung geschützt.
Da Bradyrhizobium japonicum in mitteleuropäischen Böden nicht natürlich vorkommt, werden Saatgut oder Ackerboden, oder beides, vor bzw. bei der Aussaat mit diesen Bakterien "geimpft"[2].
Bradyrhizobium japonicum ist eine Bakterienart aus der Ordnung der Rhizobiales. Als Stickstoff-fixierender Symbiont der Sojabohne (Glycine max) gehört es zu den wirtschaftlich bedeutendsten Bakterien.
Bradyrhizobium japonicum is a species of legume-root nodulating, microsymbiotic nitrogen-fixing bacteria. The species is one of many Gram-negative, rod-shaped bacteria commonly referred to as rhizobia. Within that broad classification, which has three groups, taxonomy studies using DNA sequencing indicate that B. japonicum belongs within homology group II.[2]
B. japonicum is added to legume seed to improve crop yields,[3] particularly in areas where the bacterium is not native (e.g. Arkansas soils).[4] Often the inoculate is adhered to the seeds prior to planting using a sugar solution.[5]
A strain of B. japonicum, USDA110, has been in use as a model organism since 1957. It is widely used to study molecular genetics, plant physiology, and plant ecology due to its relatively superior symbiotic nitrogen-fixation activity with soybean (i.e. compared to other rhizobia species). Its entire genome was sequenced in 2002, revealing that the species has a single circular chromosome with 9,105,828 base pairs.[6]
B. japonicum is able to degrade catechin with formation of phloroglucinol carboxylic acid, further decarboxylated to phloroglucinol, which is dehydroxylated to resorcinol and hydroxyquinol.
B. japonicum possess the nosRZDFYLX gene, which aides in denitrification and has two catalytic subunits - Cu-a and Cu-z (with several histidine residues). It manages an expression cascade that can sense oxygen gradients, termed 'FixJ-FixK2-FixK1.' FixJ positively regulates FixK2, which activates nitrogen respiration genes, as well as FixK1. FixK1 mutants are unable to respire from nitrogen due to a defective catatylic copper subunit (Cu-z) in nosRZDFYLX.[7]
Natural genetic transformation in bacteria is a sexual process involving transfer of DNA from one cell to another through the intervening medium, and the integration of the donor sequence into the recipient genome by homologous recombination. B. japonicum cells are able to undergo transformation.[8] They become competent for DNA uptake during late log phase.
Bradyrhizobium japonicum is a species of legume-root nodulating, microsymbiotic nitrogen-fixing bacteria. The species is one of many Gram-negative, rod-shaped bacteria commonly referred to as rhizobia. Within that broad classification, which has three groups, taxonomy studies using DNA sequencing indicate that B. japonicum belongs within homology group II.
Bradyrhizobium japonicum (desde 2013 redefinido como "Bradyrhizobium diazoefficiens" [2]es una especie de bacteria simbiótica de las leguminosas (especialmente de la soja) que fija el nitrógeno atmosférico a unos nódulos de la raíz de la planta. B. japonicum se identifica en el grupo II del grupo de homología de ADN de Rhizobiaceae.[3]
Bradyrhizobium japonicum (desde 2013 redefinido como "Bradyrhizobium diazoefficiens" es una especie de bacteria simbiótica de las leguminosas (especialmente de la soja) que fija el nitrógeno atmosférico a unos nódulos de la raíz de la planta. B. japonicum se identifica en el grupo II del grupo de homología de ADN de Rhizobiaceae.
Bradyrhizobium japonicum adalah bakteri penambat nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kedelai (Glycine max. L).[2] Spesies ini tergolong bakteri Gram negatif, berbentuk batang, dan tumbuh dengan memanfaatkan materi organik dari bangkai makhluk hidup (saprofit) di dalam tanah.[2][3]
B. japonicum memiliki kemampuan untuk menginfeksi akar tanaman kedelai dengan membentuk suatu organ yang disebut nodul.[2] Infeksi tersebut diatur oleh serangkaian gen nodulasi yang akan menginduksi tanaman membentuk nodul.[3] Selanjutnya, bakteri ini menginvasi tanaman lewat rambut akar dan berpenetrasi ke dalam jaringan.[2][3] Simbiosis mutualisme terjadi di mana tanaman akan mendapat asupan nitrogen yang mampu ditambat oleh B. japonicum.[2] Sementara itu, tanaman menyediakan lingkungan yang kaya karbon untuk energi bagi kelangsungan hidup bakteri.[2] Oleh karena itu, B. japonicum kini banyak dipakai sebagai pupuk hayati untuk meningkatkan produksi tanaman kedelai dengan mengurangi penggunaan pupuk sintetik.[4]
Bakteri B. japonicum sering dipakai sebagai organisme model untuk studi enzim pernapasan respirasi.[2] B. japonicum galur USDA110, yang pertama kali diisolasi dari nodul tanaman kedelai di Florida, Amerika Serikat pada tahun 1957, telah banyak dipakai untuk penelitian di bidang genetika molekuler, fisiologi, dan ekologi.[4] Hal ini dikarenakan B. japonicum galur USDA110 memiliki tingkat fiksasi nitrogen yang tertinggi dibanding galur lainnya.[4]
|accessdate=
(bantuan) |accessdate=
(bantuan) |month=
yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan); Periksa nilai tanggal di: |accessdate=
(bantuan) |accessdate=
(bantuan) Bradyrhizobium japonicum adalah bakteri penambat nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kedelai (Glycine max. L). Spesies ini tergolong bakteri Gram negatif, berbentuk batang, dan tumbuh dengan memanfaatkan materi organik dari bangkai makhluk hidup (saprofit) di dalam tanah.
B. japonicum memiliki kemampuan untuk menginfeksi akar tanaman kedelai dengan membentuk suatu organ yang disebut nodul. Infeksi tersebut diatur oleh serangkaian gen nodulasi yang akan menginduksi tanaman membentuk nodul. Selanjutnya, bakteri ini menginvasi tanaman lewat rambut akar dan berpenetrasi ke dalam jaringan. Simbiosis mutualisme terjadi di mana tanaman akan mendapat asupan nitrogen yang mampu ditambat oleh B. japonicum. Sementara itu, tanaman menyediakan lingkungan yang kaya karbon untuk energi bagi kelangsungan hidup bakteri. Oleh karena itu, B. japonicum kini banyak dipakai sebagai pupuk hayati untuk meningkatkan produksi tanaman kedelai dengan mengurangi penggunaan pupuk sintetik.
Bakteri B. japonicum sering dipakai sebagai organisme model untuk studi enzim pernapasan respirasi. B. japonicum galur USDA110, yang pertama kali diisolasi dari nodul tanaman kedelai di Florida, Amerika Serikat pada tahun 1957, telah banyak dipakai untuk penelitian di bidang genetika molekuler, fisiologi, dan ekologi. Hal ini dikarenakan B. japonicum galur USDA110 memiliki tingkat fiksasi nitrogen yang tertinggi dibanding galur lainnya.
Bradyrhizobium japonicum
(Kirchner 1896) Jordan 1982
Bradyrhizobium japonicum (лат.) — вид клубеньковых бактерий, сапрофитный азотфиксирующий симбионт сои (Glycine max). Один из самых экономически важных видов бактерий[2].
Грамотрицательная палочковидная бактерия. Как и другие виды рода Bradyrhizobium медленно растёт в культуре и подщелачивает среду без сыворотки. С 2002 года существует последовательность генома B. japonicum. Размер генома составляет 9105828 пар оснований, содержание GC последовательностей около 64,1 %[3].
B. japonicum способен разлагать катехин с образованием флороглюциновой кислоты, которая затем декарбоксилируется с образованием флороглюцина, который дегидроксилируется до резорцина. Резорцин в свою очередь гидроксилируется с образованием гидроксихинола[4].
B. japonicum обладает геном nosRZDFYLX, который кодирует фермент, участвующий в денитрификации. Этот фермент имеет две каталитические субъединицы — Cu-a и Cu-z (с несколькими остатками гистидина). Он запускает последовательный каскад экспресси генов, обозначаемый как 'FixJ-FixK2-FixK1', который чувствителен к концентрации кислорода. FixJ положительно регулирует FixK2, который активирует гены нитратного дыхания, а также белок FixK1. Мутанты по FixK1 не способны к нитратному дыханию из-за дефекта медьсодержащей каталитической субъединицы (Cu-z) в гене nosRZDFYLX[5].
Эта бактерия часто используется в качестве модельного организма для изучения ферментов дыхания[6]. В. japonicum штамма USDA 110, который был впервые выделен из конкреций урожая сои в штате Флорида, США, в 1957 году, широко используется для исследований в области молекулярной генетики, физиологии, экологии[7]. Это связано с тем, что штамм B. japonicum USDA110 имеет более высокий уровень азотфиксации, чем другие штаммы[7].
|vollum=
(справка); Неизвестный параметр |Author=
(предлагается |author=
) (справка на английском) Bradyrhizobium japonicum (лат.) — вид клубеньковых бактерий, сапрофитный азотфиксирующий симбионт сои (Glycine max). Один из самых экономически важных видов бактерий.