Синэкология. Взаимодействие микроорганизмов с членистоногими и

членистоногими и растениями
Лекция №10

по дисциплине «Экология микроорганизмов»

были обнаружены в теле комаров рода Culex.

Потомство вольбахии передаются

с яйцами, то есть по материнской линии.

наездников, которые выводят из строя защитные системы своих жертв при

помощи особых вирусоподобных частиц - поли-ДНК-вирусов (PDV).
Новые PDV образуются только в яичниках самки наездника.
Наездники впрыскивают в жертву свои яица вместе с PDV.
Каждый PDV содержит несколько маленьких кольцевых молекул ДНК с генами белков, подавляющих защитную реакцию организма хозяина (например, гусеницы). Это позволяет личинкам наездника беспрепятственно развиваться в теле жертвы.

Cotesia flavipes

Личинки наездника, развивающиеся в теле жертвы

откладывают яйца.
Токсины представляют собой отрезок двуспиральной ДНК, упакованный в белковую

оболочку.
Такая структура характерна для вирусных частиц, поэтому осиные токсины назвали полиднавирусами.
Больше всего ДНК, выделенная из яичников ос, напоминает ДНК нудивирусов (входят в группу бакуловирусов, поражающих членистоногих).

Симбиоз членистоногих и вирусов

специальный двулопастной орган - бактериом, состоящий из 60-90 полиплоидных клеток,

называемых бактериоцитами. В вакуолях этих клеток находятся бактерии рода Buchnera.

Взаимодействие с тлями

Buchnera aphidicola

брюшке листоблошки - бактериом, в котором бактерии переваривают целлюлозу и

растительные соки, которые богаты сахаром, но не содержат протеинов. Протеины вырабатывают живущие в ней микроскопические бактерии. Рекордно малым геномом обладает симбиотическая бактерия Carsonella ruddii обитающая в кишечнике псиллиды (листоблошки).

Взаимодействие с тлями

в жировом теле на брюшке животного.
Клетки Blattabacterium имеют обычную

для грамположительных бактерий ультраструктуру, хотя у них не удается выявить четкого нуклеоида. Симбионты повышают активность сукцинатоксидазы и цитохромоксидазы, а также содержание АТФ в жировом теле.

Взаимодействие с тараканами

жгутиконосцев концентрируются спирохеты вместе с палочковидными формами. Это взаимодействие бактерий

и простейших мутуалистическое — спирохеты получают от жгутиковых питательные вещества и одновременно придают им подвижность.

Взаимодействие с термитами

Для защиты своих плантаций от паразитов муравьи применяют антибиотики, вырабатываемые

актинобактериями - Pseudonocardia.

A — симбиотические бактерии на нижней стороне переднего сегмента груди муравья-листореза;
B — колония бактерий (Fb) в углублении на теле муравья;
C — углубление, очищенное от бактерий;
E — другой вид муравья-листореза, сплошь покрытый углублениями с симбиотическими бактериями

доступные бактериям, и корневого опада, т.е. отмирающих корней.
бактерии ризосферы вырабатывают

тиамин и ряд других витаминов, синтезируют ростовые вещества — гиббереллин и гетероауксин, разрушают органические и минеральные соединения, способствуя повышению эффективности использования растением минеральных веществ почвы.

Бактерии:

– лист, sphaire- шар), является местом обитания разнообразных микроорганизмов, которые

определяют как эпифитные (гр. epi- на, phyton- растение).

Типичным обитателем поверхности разнообразных растений является образующая желтый пигмент Erwinia herbicola.

Микроорганизмы филлосферы

прилегающей к корням, - ризосфере (гр. rhiza- корень).
Число бактерий

в ризосфере превышает их число в зоне почвы, удаленной от корней в десятки, а часто в сотни раз -ризосферный эффект.

Микроорганизмы ризосферы

относят к роду Rhizobium, медленнорастущие- Bradyrhizobium.

Первичные этапы взаимодействия клеток

бактерий с корневой системой соответствующего растения включает аттракцию бактерий его корневыми выделениями

Существенное значение для взаимного узнавания бактерий и растения имеют лектины бобовых.

Bradyrhizobium

Азотфиксация

клевера Rhizobium trifolii

клеток ориентируются полярно. Клевер обладает ферментами, разрушающими бактериальные капсульные полисахаридов,

препятствуя до некоторой степени их связыванию с трифолиином.

Бактерии, осевшие на корневом волоске, начинают синтезировать целлюлозные волокна, которые еще прочнее закрепляют их на поверхности корневого волоска.

Взаимоотношения с корнями клевера Rhizobium trifolii

наличия леггемоглобина (ЛГ)
Апогемоглобин (белок без гемма) синтезирует растение.
За синтез

гемма ответственны бактероиды.
ЛГ не участвует непосредственно в фиксации азота, поскольку бактероиды могут фиксировать азот и без него. Видимо, физиологическая роль ЛГ состоит в снабжении бактерий молекулярным кислородом и ограничении его концентрации путем связывания, так, что система нитрогеназы не ингибируется.

Леггемоглобин

и имеют много общих с ними черт. Однако характер взаимодействия

агробактерий с растением имеет весьма своеобразные особенности.
Сайтами связывания на поверхности бактерий, являются молекулы β- глюкана и О- антигенные цепи липосахарида внешней мембраны. Бактерии связываются с рецепторами растения, состоящими из белка и пектина.

Взаимодействие с растениями Agrobacterium

галла» коррелирует с наличием у них Тi- плазмиды (tumor- inducing).

Другой вид Agrobacterium – А. rhizogenes- вызывает заболевание, именуемое «бородатый корень», при котором в зоне повреждения корня образуется масса новых корешков. Патогенность этой бактерии определяется Ri- плазмидой (root- inducing), часть которой тоже переносится в клетку хозяина и встраивается в хромосому.

Ti и Ri-плазмиды

среди аэробных и факультативно анаэробных грамотрицательных палочек, в их числе

бактерии, относящиеся к Pseudomonas, Xanihomonas, Erwinia, Agrobacterium и др., а также среди грамположительных коринеформных бактерий и микоплазм.

Бактерии-паразиты