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| フランキア | |
|---|---|
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| ハンノキの根粒。 | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 細菌 |
| 門: | 放線菌類 |
| クラス： | 放線菌 |
| 注文： | フランキアレス |
| 家族： | フランキア科 ベッキング 1970 (承認リスト 1980) [2] |
| 属: | フランキア・ ブルンホルスト1886 [1] |
| タイプ種 | |
| フランキア・アルニ ( Woronin 1866) Von Tubeuf 1895 非シュトード。 1840年
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| 種[3] | |
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テキストを参照 | |
| 同義語 | |
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フランキアは、マメ科のマメ科植物の根粒に見られる根粒菌に似た、と共生する窒素固定 細菌の属です。フランキアは根粒の形成も開始します。
この属はもともと、1886年にドイツの生物学者アルベルト・ベルンハルト・フランクに敬意を表して、ヨルゲン・ブランホルストによって命名された。[4]ブランホルストは、自分が特定した生物は糸状菌であると考えた。ベッキング原核放線菌を含むものとして再定義し、放線菌綱の中にフランキア科を創設した。彼はこの属の元の名前であるフランキアを保持した。[5]
概要
フランキア 菌株のほとんどは、異なる植物種に特有です。この細菌は糸状で、窒素固定として知られるプロセスであるニトロゲナーゼ酵素 を介して大気中の窒素をアンモニアに変換します。このプロセスは、アクチノリザル植物の根粒に生息しながら行われます。この細菌は、宿主植物の窒素要件のほとんどまたはすべてを供給することができます。その結果、アクチノリザル植物は植物栄養素の少ない土壌に定着し、しばしば繁栄します。[6]
現在、フランキアのゲノムがいくつか公開されており、原核生物と植物の共生がどのように進化したか、環境や地理的適応がどのように起こったか、代謝の多様性、共生原核生物間の水平遺伝子流動などを明らかにするのに役立つ可能性がある。[6]
フランキアは、Cu、Co、Znなどの低濃度の重金属に耐性があります。[7] フランキアは劣化した土壌に有利である可能性があります。劣化した土壌とは、重金属が豊富な土壌、または干ばつにより栄養が枯渇した土壌として知られています。フランキアは窒素固定生物であるため、重金属に耐性があります。[8] [説明が必要]
フランキアは植物の根に生息するグラム陽性細菌です。フランキアがグラム陽性であるということは、細菌がペプチドグリカンと呼ばれるタンパク質でできた厚い細胞壁でできていることを意味します。これは、劣化した土壌に含まれる重金属に対する耐性に役立ちます。[9]
フランキアは、狭い範囲の温度と土壌 pH レベルに耐えます。環境 pH が 6.5 から 7 のとき、摂氏約 30 度で最もよく成長します。[10]これらの事実は、フランキアが環境に非常に敏感であることを示しています。フランキアはすべての農業に適しているわけではありませんが、特定の地域や温度管理された環境では可能性を示しています。[引用が必要]
共生植物
- カバノキ科ハンノキ属の全種
- モクマオウ科の4属すべてに含まれる一部の種
- コリリア科コリリア属の特定の種
- ダティスカ科のダティスカ・カンナビナとダティスカ・グロメラータ
- Elaeagnaceae科の 3 属、Elaeagnus 属、Shepherdia 属、Hippophae 属のすべての種
- ミリカ科のMyrica属、Morella 属、Comptonia 属に属する全種。
- Rhamnaceae科の 6 属、Ceanothus 属、Colletia 属、Discaria 属、Trevoa 属、およびおそらくAdolphia属の全種
- バラ科のいくつかの種（Cercocarpus属、Cowania属、Purshia属、Chamaebatia属の全種、およびDryas属の一部の種を含む）[11]
結節形成
フランキアは、細胞間および細胞内の2つの根感染方法を介して根粒を形成します。[12] 細胞内感染は、最初の根毛の変形を特徴とし、その後糸状のフランキアに感染します。その後、フランキアは根の細胞内を移動し、根に隆起を特徴とする前根粒を形成します。これにより、植物の維管束組織を介して細菌に栄養を与え、根粒が成熟する根粒原基が生じます。[12]
対照的に、細胞間感染では根毛の変形は起こらない。その代わりに、糸状のフランキアが根の細胞間の空間に侵入する。この侵入後、細胞内形成様式と同様に根粒原基が形成され、根粒が成熟する。[12]
系統発生
現在受け入れられている分類法は、原核生物の命名法リスト（LPSN）[3]と国立生物工学情報センター（NCBI）[13]に基づいています。
不確実な種:
- F. nepalensis Nouioui et al. 2023年
参照
参考文献
- ^ ブランチョスト J. (1886)。 "Über einige Wurzelanschwellungen, besonders diejenigen von Alnus und den Elaegnaceen " [根の腫れ、特にアルヌスとアワグナセ科の腫れについて]。テュービンゲンのUntersuchungen aus dem botanischen Institut [テュービンゲンの植物研究所の調査]。2 (151–177)。
- ^ Becking JH. (1970). 「Frankiaceae fam. nov. (Actinomycetales) with one new combination and six new seeds of the genus Frankia Brunchorst 1886, 174」. International Journal of Systematic Bacteriology . 20 : 201–220. doi : 10.1099/00207713-20-2-201 .
- ^ ab AC Parte; et al. 「Frankia」。命名法で定められた原核生物名のリスト(LPSN) 。 2023年9月9日閲覧。
- ^ Pawlowski, Katharina (2009-06-17). 植物における原核生物共生者。Springer Science & Business Media。p. 107。ISBN 9783540754602。
- ^ 「Frankiaの分類学」。2011年7月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年1月14日閲覧。
- ^ ab フランキアとアクチノリザル植物
- ^ Abdel‐lateif, Khalid Salah El dein; Mansour, Samira R.; El‐Badawy, Mohamed F.; Shohayeb, Mohamed M. (2018). 「一部の重金属に耐性のあるFrankia株の分離と分子特性」 Journal of Basic Microbiology . 58 (9): 720–729. doi :10.1002/jobm.201800122. ISSN 1521-4028. PMID 29962068. S2CID 49639716.
- ^ El dein Abdel-lateif, Khalid Salah; Mansour, Samira R.; El-Badawy, Mohamed F.; Shohayeb, Mohamed M. (2018年9月). 「一部の重金属に耐性のあるFrankia株の分離と分子特性」. Journal of Basic Microbiology . 58 (9): 720–729. doi :10.1002/jobm.201800122. PMID 29962068. S2CID 49639716.
- ^ ノイウイ、イメン;ゴドベイン・ガタリ、ファテン。デル カルメン モンテロ カラサンツ、マリア;ローデ、マンフレッド。ティサ、ルイス S.ガタリ、マーヘル。クレンク、ハンス・ピーター (2017-03-01)。 「Frankia inefficax sp. nov.、放線菌性の宿主植物に効果のない、非窒素固定の根粒を誘発する放線細菌性内部寄生菌」。アントニー・ファン・レーウェンフック。110 (3): 313–320。土井：10.1007/s10482-016-0801-7。ISSN 1572-9699。PMID 27830471。S2CID 39458226 。
- ^ Srivastava, Amrita; Singh, Anumeha; Singh, Satya S.; Mishra, Arun K. (2017-04-16). 「塩ストレスによる抗酸化防御システムの変化と、耐塩性および耐塩性Frankia株のプロテオームプロファイル」。Journal of Environmental Science and Health, Part A . 52 (5): 420–428. doi :10.1080/10934529.2016.1270672. ISSN 1093-4529. PMID 28085556. S2CID 38519293.
- ^ シュウィンツァー、CR;ジェプケマ、J. (1990)。フランキアとアクチノリザル植物の生物学。サンディエゴ：アカデミックプレス。ISBN 978-0126332100。
- ^ abc Santi, Carole; Bogusz, Didier; Franche, Claudine (2013-03-10). 「非マメ科植物における生物学的窒素固定」Annals of Botany . 111 (5): 743–767. doi :10.1093/aob/mct048. ISSN 1095-8290. PMC 3631332 .
- ^ Sayers; et al. 「Frankia」。国立生物工学情報センター(NCBI) 分類データベース。2023年9月9日閲覧。
- ^ 「The LTP」 。 2023年11月20日閲覧。
- ^ 「LTP_all tree in newick format」。2023年11月20日閲覧。
- ^ 「LTP_08_2023 リリースノート」(PDF) 。 2023年11月20日閲覧。
- ^ 「GTDBリリース08-RS214」。ゲノム分類データベース。 2023年5月10日閲覧。
- ^ "bac120_r214.sp_label".ゲノム分類データベース. 2023年5月10日閲覧。
- ^ 「分類の歴史」。ゲノム分類データベース。 2023年5月10日閲覧。
- ^ ノーマンド、P;ノイウイ、私。ピュイッチ、P;フルニエ、P;デュボスト、A;シュウォブ、G;クレンク、HP;グエン、A;アブルーク、D;エレーラ・ベラルーシ、A;ポシエ、JF。プフリューガー、V;フェルナンデス議員（2018年）。 「Alnus incana 亜種rugosa の根粒から分離された Frankia canadensis sp. nov.」。Int J Syst Evol 微生物。68 (9): 3001–3011。土井: 10.1099/ijsem.0.002939。PMID 30059001。
- ^ Normand P; Nguyen, TV; Battenberg, K; Berry, AM; Heuvel, BV; Fernandez, MP; Pawlowski, K. (2017). 「北アメリカ西部に固有の系統学的に広範な宿主群の窒素固定根粒における培養されていない共生生物「Candidatus Frankia californiensis」の提案」。Int J Syst Evol Microbiol . 67 (10): 3706–3715. doi : 10.1099/ijsem.0.002147 . PMID 28884663. S2CID 41316476.