ज़ैंथोमोनस कैंपेस्ट्रिस: विवरण, खेती और विकृति - जीवविज्ञान - 2025

Xanthomonas campestris प्रोटिओबैक्टीरिया (वर्ग: गामा प्रोटीनोबैक्टीरिया, ऑर्डर: Xantomonadales, परिवार: Xanthomonadaceae) फाइटोपैथोजेनिक की एक प्रजाति है जो महत्वपूर्ण फसलों को प्रभावित करती है।

एक्स। कैंपिस्ट्रिस पौधे पर एक एपिफाइटिक चरण प्रस्तुत करता है जिसमें यह इसे नुकसान नहीं पहुंचाता है। यह चरण संक्रमण से पहले है, यह तब उत्पन्न होता है जब बैक्टीरिया अनुकूल पर्यावरणीय विविधताओं के कारण फैलता है। इस प्रजाति के संक्रमण से संक्रमित पौधे में कई तरह के लक्षण पैदा होते हैं जो अंततः मृत्यु में बदल सकते हैं।

चित्रा 1. एक्स कैंपिस्ट्रिस के संक्रमण के कारण लक्षण। स्रोत: लेखक निन्जाताकोशेल, विकिमीडिया कॉमन्स

एक्स। कैंपिस्ट्रिस को बायोपॉलिमर ज़ैंथन गम या ज़ैंथन, एक पॉलीसेकेराइड के उत्पादन के लिए भी जाना जाता है जो मध्यम (एक्सोपॉलीसेकेराइड) तक फैलता है और जलीय घोल की चिपचिपाहट को बढ़ाता है।

एक्सोपॉलीसेकेराइड एक्सथान मकई स्टार्च की किण्वन प्रक्रियाओं द्वारा उत्पन्न पहला व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण बाईप्रोडक्ट था। यह वर्तमान में बड़ी मात्रा में उत्पादित किया गया है और इसकी विशेषताओं के कारण एक मोटा और पायसीकारक के रूप में कई अनुप्रयोग हैं। ज़ांथन का उपयोग भोजन, दवा, कॉस्मेटिक, कृषि और तेल उद्योगों में किया जाता है।

विवरण

ज़ैंथोमोनस कैंपेस्ट्रिस एक ग्राम-नेगेटिव है, एरोबिक, फेशियलेटिव सेपॉर्फी बैसिलस। यह 0.2 और 0.6 mobilem के बीच, और 0.8 और 2.9.m के बीच का मोबाइल है। यह एक एकांत व्यक्ति या फिलामेंट्स के रूप में प्रकट हो सकता है, जो कि एक्सथन से घिरा हुआ है, जो वे उत्पादन करते हैं।

Xanthan X. Campestris biofilms के गठन का पक्षधर है और इस संरचना में स्थापित समुदायों पर एक सुरक्षात्मक कार्रवाई भी करता है, जब तापमान, पीएच, पराबैंगनी विकिरण, चिह्नित परासरणी भिन्नता और / या आर्द्रता में कमी होने पर अचानक परिवर्तन होते हैं।

संयंत्र के साथ बातचीत

इस प्रजाति में पौधों की रक्षा प्रतिक्रियाओं से बचने के लिए कई तंत्र हैं जो इसे संक्रमित करते हैं। एक जीवाणु संक्रमण के खिलाफ पौधे का पहला अवरोध कोशिका की दीवार और सतह पदार्थ है जो रोगाणुरोधी गतिविधि के साथ है।

एक्स। कैंप्रेस्टिस पौधे को अपने पर्ण रंध्र (पर्यावरण के साथ गैस का आदान-प्रदान होता है), उसके हाइडेटोड्स (एक प्रकार का रंध्र जहां अतिरिक्त पानी निकलता है), या मौजूदा घावों के माध्यम से पौधे को संक्रमित कर सकता है।

सूक्ष्मजीवों द्वारा हमला किए जाने पर पौधे आमतौर पर अपना रंध्र बंद कर देते हैं। हालांकि, एक्स। कैंपिस्ट्रिस एक पौरुष कारक पैदा करता है जो स्टोमेटा को बंद होने से रोकता है, इस प्रकार बाहरी वातावरण से पौधे में अधिक बैक्टीरिया के प्रवेश का पक्ष लेता है।

जब बैक्टीरिया पौधे के अंदर होते हैं, तो वे संवहनी ऊतकों को बाधित करके पानी के परिवहन को रोकते हैं। परिणाम संक्रमित हिस्सों की पत्तियों और विगलन का परिगलन है।

इसके अलावा, एक्स कैंपिस्ट्रिस तटस्थ चक्रीय (- (1,2) ग्लूकेन नामक एक यौगिक का उत्पादन करता है जो पौधे में रक्षा जीन की अभिव्यक्ति को रोकता है। इन यौगिकों को बैक्टीरिया के पेरीप्लास्मिक स्थान के साथ जोड़ा जा सकता है या बाह्य वातावरण में उत्सर्जित किया जा सकता है, बैक्टीरिया की गतिशीलता, इसके विषाणु और बायोफिल्म के गठन के पक्ष में।

जिंक

ज़ैंथोमोनस द्वारा उत्पादित ज़ंथन एक विषैले कारक के रूप में कार्य करता है, संक्रमित पौधे की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को दबाने और बैक्टीरिया की संक्रमण क्षमता को बढ़ाता है।

ज़ांथन 5 शक्कर की इकाइयों से बना एक पॉलीसैकराइड है जो दोहराया जाता है (2 ग्लूकोस, 2 मैनोज और 1 ग्लुकुरोनिक एसिड) और पोलीमराइज़।

ज़ैंथन का संश्लेषण क्लस्टर गम (एक कार्यात्मक इकाई बनाने वाले जीन का एक समूह) नामक एक ओपेरॉन पर निर्भर करता है, जिसमें 12 जीन होते हैं जो एक एकल प्रमोटर क्षेत्र के नियंत्रण में होते हैं।

का अलगाव

एक्स। कैंपिस्ट्रिस पी.वी. कैंपेस्ट्रिस को पत्ती के ऊतक से अलग किया जा सकता है जिसमें "वी" -शेषित धब्बे हों या क्षतिग्रस्त संवहनी ऊतक, या पौधे की गर्दन, जो पौधे के घायल क्षेत्रों से हो।

एक्स। कैंपिस्ट्रिस के उपभेदों को प्राप्त करने के लिए, घायल क्षेत्र को एक नमूना (पत्ती या फलों के धब्बे या कैंकर) के रूप में चुना जाता है। यदि संयंत्र में कोई चोट नहीं देखी जाती है, तो क्षतिग्रस्त होने के लिए अतिसंवेदनशील ऊतक को एक नमूने के रूप में लिया जाता है, और उनका विश्लेषण संस्कृति मीडिया और पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) तकनीक द्वारा किया जाता है।

संस्कृति मीडिया

उपयोग की जाने वाली संस्कृति मीडिया में निम्नलिखित हैं:

दूध की टिक्की

संयंत्र ऊतक के नमूनों से सूक्ष्मजीवों के प्रारंभिक अलगाव के लिए, मिल्क ट्वीन (एमटी) माध्यम को लागू किया जा सकता है:

स्किम मिल्क का 10 मिली, सीएसीएल ₂ का 0.25 ग्राम, पेप्टोन प्रोटीज नं। 3 का 10 ग्राम, बैक्टो अगर का 15 ग्राम, टाइरोसिन का 0.5 ग्राम, ट्विन का 80 मिली का 80 मिली, सीफेनिन का 80 मिली (NaOH के 2 मिली में) 4%), 200 ग्राम साइक्लोहाइडसाइड (75% मेथनॉल के 2 मिलीलीटर में), 100 मिलीग्राम वैनकोमाइसिन (आसुत जल के 1 मिलीलीटर में)।

स्किम दूध, सेफैलेक्सिन, साइक्लोहाइडसाइड और वैनकोमाइसिन के घोल को स्टेरलाइज किया जाना चाहिए और मध्यम से 50 ° C तक मिलाया जाना चाहिए।

राजा का ब

बैक्टीरियल कालोनियों को MT में बढ़ने की अनुमति देने के बाद, X. कैंपिस्ट्रिस (72 और 120 घंटे की संस्कृति में पीली रंजकता कालोनियों) के समान हैं, जिन्हें राजा के B माध्यम में स्थानांतरित किया जा सकता है:

20 ग्राम पेप्टोन प्रोटीज नंबर 3, 20 ग्राम एगर एगर, 1.5 ग्राम के ₂ एचपीओ _4, 1.5 ग्राम एमजीएसओ ₄ एक्स / एच ₂ ओ, 10 मिलीलीटर ग्लिसरॉल, आसुत जल का 700।

मध्यम को 80 डिग्री सेल्सियस तक सरगर्मी के साथ गरम किया जाना चाहिए, आसुत जल के साथ 1 एल तक और होमोजिनाइज्ड, और पीएच को 7.2 से समायोजित किया जाना चाहिए। 15 मिनट के लिए 121 डिग्री सेल्सियस पर बाँझ।

समृद्ध संस्कृति माध्यम PYM या YMM का उपयोग X. कैंपिस्ट्रिस की संस्कृति में भी किया गया है।

चित्रा 2. ठोस माध्यम में Xanthomonas की संस्कृति। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से Jarober3

PYM

पीवाईएम तैयार करने के लिए, कुल मात्रा के प्रत्येक 1000 मिलीलीटर के लिए, आपको जोड़ना होगा: ग्लूकोज के 10 ग्राम, पेप्टोन निकालने के 5 ग्राम, माल्ट निकालने के 3 ग्राम और खमीर के 3 ग्राम।

यदि आप पेट्री डिश में ठोस माध्यम में विकसित करना चाहते हैं, तो मिश्रण में 15 ग्राम अगर को भी जोड़ा जाना चाहिए।

YMM

YMM माध्यम तैयार करने के लिए, आपको प्रत्येक 1000 मिलीलीटर की कुल मात्रा की आवश्यकता है: 10 ग्राम ग्लूकोज, 1 मिलीलीटर MgSO ₄: 7H ₂ O घोल (10 g / L), एक CaCl ₂ घोल का 1 ml (22 g / L), के ₂ एचपीओ ₄ समाधान का 1 मिलीलीटर (22 ग्राम / एल), 0.1 एम एचसीएल (2 ग्राम / एल), 0.3% एम / वी कैसामिनो एसिड (अमीनो एसिड) में एक FeCl ₃ समाधान का 1 मिलीलीटर । कैसिइन के हाइड्रोलिसिस) और सोडियम ग्लूटामेट समाधान के 11% v / v।

ऊष्मायन की स्थिति

एक्स। कैंपिस्ट्रिस के जीवाणु उपभेदों की ऊष्मायन स्थिति 27 या 28 डिग्री सेल्सियस होनी चाहिए, और तरल संस्कृति मीडिया के मामले में, 200 क्रांतियों को प्रति मिनट (आरपीएम) पर निरंतर सरगर्मी बनाए रखा जाना चाहिए।

Xanthan उत्पादन

यदि किण्वन प्रक्रिया में ज़ैंथन का उत्पादन वांछित है, तो ग्लूकोज, सूक्रोज या कॉर्न सिरप (20 और 40 ग्राम / एल के बीच), अन्य पोषक तत्वों के बीच जो नाइट्रोजन प्रदान करते हैं, को कार्बन स्रोत के रूप में आपूर्ति की जानी चाहिए।

चयापचय गतिविधि का पता लगाना

प्लांट टिश्यू में व्यवहार्य एक्स कैंपिस्ट्रिस की उपस्थिति का पता लगाने के लिए, कुछ शोधकर्ता प्रयोगशाला संस्कृति में माइक्रोबियल वृद्धि के बजाय चयापचय गतिविधि को मापने की सलाह देते हैं।

चयापचय गतिविधि का मापन इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली के माध्यम से व्यवहार्यता संकेतक का उपयोग करके किया गया है। इस यौगिक को टेट्राजोलियम कहा जाता है और इसके लवण हाइड्रोजन से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं, फॉर्मेज़ान उत्पन्न करते हैं, जो पानी में अघुलनशील होता है। इस प्रकार, फॉर्मेज़न के बीच की उपस्थिति सेलुलर चयापचय गतिविधि का एक संकेतक है।

इस व्यवहार्यता परीक्षण को करने के लिए एक्स कैंपिस्ट्रिस कल्चर मीडिया में से एक में टेट्राजोलियम क्लोराइड (टीटीसी), ट्राईफिनायल टेट्राजोलियम क्लोराइड और सोडियम क्लोराइड और शर्करा जैसे अन्य योजक शामिल हैं। यह 500 मिलीलीटर की कुल मात्रा के लिए निम्नलिखित पदार्थों के साथ एक माध्यम है: पेप्टोन की 5 ग्राम, हाइड्रोलाइज्ड कैसिइन की 0.5 ग्राम, ग्लूकोज की 2.5 ग्राम और अगर की 8.5 ग्राम।

pathophysiology

जीवाणु एक्स। कैंपिस्ट्रिस कई बीमारियों का कारण है जो सजावटी पौधों (जैसे एन्थ्यूरियम और रेडियम) और आम फलियों (फेजोलस वुल्गारिस एल) की पत्तियों को प्रभावित करता है। वे पत्थर के फल, जैसे कि बादाम, अमृत, चेरी, आड़ू, खुबानी, बेर आदि को भी प्रभावित करते हैं।

X. कैंप्रेस्ट्रिस को ब्रिसैकेसी या क्रूसिफ़ेर परिवार को प्रभावित करने के लिए जाना जाता है, 10 फ़ाइटोपैथोजेनिक प्रजातियों में से एक कृषि गतिविधि के लिए सबसे खतरनाक है, विशेष रूप से उष्णकटिबंधीय में।

उदाहरण के लिए, एक्स कैंपिस्ट्रीस फूलगोभी (ब्रैसिका ओलेरासिया), ब्रोकोली (बी। नपस), चीनी गोभी (बी। पाकीनेन्सिस), शलजम (बी। रैपा), सरसों (बी) में काले सड़न रोग का कारण बनता है। nigra), मूली (Rhaphanus sativus) और गोभी (B. fruticulosa)।

चित्रा 3. एक्स कैम्पसट्रिस से प्रभावित पत्ती। स्रोत: डेविड बी लैंगस्टन, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

एक्स। कैंपिस्ट्रिस द्वारा उत्पन्न लक्षण पत्तियों पर शुरू में दिखाई देते हैं और फिर फलों और शाखाओं पर दिखाई दे सकते हैं। वे अनियमित और कोणीय पीले पत्तों के धब्बों (व्यास में 1 से 5 मिमी) को शामिल करते हैं, जो अंततः नसों द्वारा सीमित होते हैं।

पर्ण जले भी होते हैं; फलों पर धब्बे; संवहनी विल्ट और एक "वी" के आकार में क्लोरोटिक या नेक्रोटिक घावों की उपस्थिति।

पत्ती के किनारों पर धब्बे दिखाई देते हैं और इसके मध्यभाग के आसपास होते हैं। पत्ती का नुकसान पौधे पर हो सकता है। फलों पर हरे धब्बे दिखाई देते हैं जो नेक्रोटिक हो जाते हैं और उनमें दरार भी पड़ सकती है। नासूर भी हो सकते हैं।

संदर्भ

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