
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拠し、内圏微生物叢を形成する。アーバスキュラー菌根菌やその他の内生菌は、内圏の主要な定着者である。[2]細菌、そしてある程度は古細菌は、内圏コミュニティの重要なメンバーである。これらの内生微生物の中には、宿主と相互作用し、植物に明らかな利益をもたらすものもある。[3] [4] [5]根圏や根面とは異なり、内圏には非常に特異的な微生物群集が生息している。根の内生菌群集は、隣接する土壌群集とは非常に異なる場合がある。一般に、内生菌群集の多様性は、植物外部の微生物群集の多様性よりも低い。[6]地上組織と地下組織の内生菌叢のアイデンティティと多様性も、植物内で異なる場合がある。[7] [2] [1]
葉とバクテリア

での気孔開口部に焦点を当てた物理的な模式図c)光誘導による葉への細菌の浸潤につながる葉組織内の基礎経路のクローズアップ
光にさらされると、葉物野菜などの植物の葉で光合成が促進され、葉組織内のグルコースなどの光合成産物の濃度が上昇する。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、栄養濃度勾配に向かって走化性運動によって葉組織に移動する可能性がある。細菌が葉組織内に入ると、洗い流すことができず、消費者にリスクをもたらす。[8]大腸菌やサルモネラ・エンテリカなどのいくつかの細菌は、植物の葉の表面にある毛状突起、気孔、溝などの微細構造に付着し、[9]洗浄水や消毒剤が届かない場所に局在することができる。細菌は、気孔、切り傷、傷など、葉の表面の利用可能な開口部に侵入し、葉の表皮の下数十マイクロメートルの深さまで到達することもできる。[10]この浸潤は、生の葉物野菜を人間が摂取する際に危険をもたらす可能性がある。[11] [8]
光は、病原細菌が植物の葉に侵入する原動力の一つである。アイスバーグレタスの葉でS. enterica (血清型 Typhimurium )を光の中で培養すると、開いた気孔の近くに細菌が集まり、葉組織に侵入した。しかし、暗条件では、葉の表面で付着パターンが散在し、気孔侵入は不良であった。[10]光にさらされた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やスクロースなどの栄養素は、もともと葉の表面に存在する細菌にとって魅力的である。[12]光の中で気孔が開くと、細菌が栄養勾配に向かって走化性を介して葉の内部に輸送される機会がもたらされる。多くの植物は、細菌表面構造を感知すると気孔を閉じる気孔防御機構を発達させており、これは微生物関連分子パターン(MAMP) として知られている。[13]しかし、必ずしも成功するとは限らず、一部のヒト病原体は走化性や運動性を伴うプロセスを通じて葉の内部に侵入することが示されている。[10] [8]
参考文献
- ^ ab Dastogeer, Khondoker MG; Tumpa, Farzana Haque; Sultana, Afruja; Akter, Mst Arjina; Chakraborty, Anindita (2020). 「植物マイクロバイオーム–コミュニティの構成と多様性を形成する要因の説明」Current Plant Biology . 23 : 100161. doi : 10.1016/j.cpb.2020.100161 .
資料はこのソースからコピーされたもので、Creative Commons Attribution 4.0 International License に基づいて利用可能です。
- ^ ab Vokou, Despoina; Vareli, Katerina; Zarali, Ekaterini; Karamanoli, Katerina; Constantinidou, Helen-Isis A.; Monokrousos, Nikolaos; Halley, John M.; Sainis, Ioannis (2012). 「地中海葉圏の細菌コミュニティにおける生物多様性の調査と空中細菌との関係」微生物生態学 。64 ( 3 ): 714–724。doi : 10.1007 /s00248-012-0053-7。PMID 22544345。S2CID 17291303。
- ^ ブルガリア、ダヴィデ;ロット、マティアス。シュラエッピ、クラウス。ヴァー・ローレン・ヴァン・テマート、エミール。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。ペプリエス、ヨルグ。グロックナー、フランク・オリバー;アマン、ルドルフ。アイクホルスト、ティロ。ポール・シュルツ・レフェルト (2012)。 「シロイヌナズナの根に生息する細菌叢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/nature11336. PMID 22859207。S2CID 4393146 。
- ^ Dastogeer, Khondoker MG; Li, Hua; Sivasithamparam, Krishnapillai; Jones, Michael GK; Du, Xin; Ren, Yonglin; Wylie, Stephen J. (2017). 「水ストレスを受けている内生 Nicotiana benthamiana 植物の代謝反応」.環境および実験植物学. 143 : 59–71. doi :10.1016/j.envexpbot.2017.08.008.
- ^ Rodriguez, RJ; White Jr, JF; Arnold, AE; Redman, RS (2009). 「真菌エンドファイト:多様性と機能的役割」。New Phytologist . 182 (2): 314–330. doi : 10.1111/j.1469-8137.2009.02773.x . PMID 19236579.
- ^ Schlaeppi, K.; Dombrowski, N.; Oter, RG; Ver Loren Van Themaat, E.; Schulze-Lefert, P. (2014). 「Arabidopsis thaliana の近縁種における細菌根微生物叢の量的相違」。米国科学 アカデミー紀要。111 ( 2 ): 585–592。doi : 10.1073 / pnas.1321597111。PMC 3896156。PMID 24379374。S2CID 13806811。
- ^ Abdelfattah, Ahmed; Wisniewski, Michael; Schena, Leonardo; Tack, Ayco JM (2020-05-14). 「植物における微生物の遺伝と種子から葉圏および根への伝達経路に関する実験的証拠」。doi : 10.21203/ rs.3.rs -27656/v1。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ abcd Ranjbaran, Mohsen; Solhtalab, Mina; Datta, Ashim K. (2020). 「光誘起による細菌の葉の気孔への走化性浸潤のメカニズムモデリング」. PLOS Computational Biology . 16 (5): e1007841. Bibcode : 2020PLSCB..16E7841R . doi : 10.1371/journal.pcbi.1007841 . PMC 7209104. PMID 32384085.
資料はこのソースからコピーされたもので、Creative Commons Attribution 4.0 International License に基づいて利用可能です。
- ^警告、アレクサンダー D.; ダッタ、アシム K. (2017)。 「植物表面構造における非球形細菌付着および沈着のメカニズムの理解」。化学工学科学。160 :396–418。doi :10.1016/j.ces.2016.11.030 。
- ^ abc Kroupitski, Yulia; Golberg, Dana; Belausov, Eduard; Pinto, Riky; Swartzberg, Dvora; Granot, David; Sela, Shlomo (2009). 「葉におけるサルモネラ・エンテリカの体内移行は光によって誘導され、走化性と開いた気孔からの浸透を伴う」。応用環境微生物学。75 (19): 6076–6086。Bibcode : 2009ApEnM..75.6076K。doi : 10.1128 /AEM.01084-09。PMC 2753090。PMID 19648358。
- ^ Olaimat, Amin N.; Holley, Richard A. (2012). 「生鮮食品の微生物安全性に影響を与える要因: レビュー」.食品微生物学. 32 (1): 1–19. doi :10.1016/j.fm.2012.04.016. PMID 22850369.
- ^ Golberg, Dana; Kroupitski, Yulia; Belausov, Eduard; Pinto, Riky; Sela, Shlomo (2011). 「葉野菜と生ハーブにおけるサルモネラチフス菌の内在化は変動する」International Journal of Food Microbiology . 145 (1): 250–257. doi :10.1016/j.ijfoodmicro.2010.12.031. PMID 21262550.
- ^ Melotto, Maeli; Panchal, Shweta; Roy, Debanjana (2014). 「ヒトの細菌病原体に対する植物の自然免疫」. Frontiers in Microbiology . 5 : 411. doi : 10.3389/fmicb.2014.00411 . PMC 4127659. PMID 25157245.
