Chemotaksja jest ważna dla kolonizacji roślinno-rozwojowej ryzobakteryjnej (PGPR) na korzeniach i dla zrozumienia interakcji roślina-mikroorganizm1. Klasa związków o niskiej masie cząsteczkowej (chemoatraktantów) w wysiękach z korzeni roślin indukuje ruch chemotaktyczny PGPR do ryzosfery2. Kwas jabłkowy, kwas cytrynowy i inne składniki wysięków korzeniowych stymulują chemotaksję szczepów Bacillus 3. Na przykład glukoza, kwas cytrynowy i kwas fumarowy w wysiękach z korzeni kukurydzy rekrutują bakterie na powierzchnię korzenia4. D-galaktoza, która pochodzi z wysięków korzeniowych, indukuje chemotaksję Bacillus velezensis SQR95. Kwasy organiczne, w tym fumaran, kwas jabłkowy i bursztynian, wpływają na chemotaksję i kolonizację różnych PGPR w systemie uprawy międzyplonowej Cajanus cajan - Zea mays6. Kwas oleanolowy w wysiękach z korzenia ryżu działa jako chemoatraktant dla szczepu FP357. Inne wysięki roślinne (w tym histydyna, arginina i asparaginian) mogą odgrywać kluczową rolę w odpowiedzi chemotaktycznej bakterii8. Wysięki roślinne działają jako sygnał do kierowania ruchem bakterii, co jest pierwszym krokiem podczas kolonizacji ryzosfery. Kolonizacja roślin przez PGPR jest procesem o ogromnym znaczeniu, ponieważ PGPR są korzystne dla gospodarza rośliny.
Do analizy bakteryjnej chemotaksji użyto wielu metod. Metoda płyty pływackiej jest jedną z metod opisanych wcześniej9. W tej metodzie płytki wykonywano z półstałym podłożem. Do płytki dodano bufor chemotaktyczny zawierający agar (1,0% m/v). Bufor jest podgrzewany, a następnie mieszany z chemoatraktantem. Następnie kroplami na środek płytki dodano 8 μl zawiesiny bakterii i umieszczono płytkę w inkubatorze w temperaturze 28 °C. Płyta była regularnie obserwowana i fotografowana. Cykl eksperymentalny metody płyty pływackiej był jednak bardzo długi. W metodzie kapilarnej10, końcówka pipety służy jako komora do przechowywania 100 μl zawiesiny bakteryjnej. Jako kapilary użyto igły do strzykawki o pojemności 1 ml. Do końcówki pipety o pojemności 100 μl włożono igłę strzykawki zawierającą chemoatraktanty o różnych gradientach stężeń. Po inkubacji w temperaturze pokojowej przez 3 godziny wyjęto igłę strzykawki, zawartość rozcieńczono i posiano na pożywce. Nagromadzenie bakterii w strzykawce było reprezentowane przez jednostki tworzące kolonie (CFU) w płytkach. Jednak błąd eksperymentalny w powtórzeniach dla metody kapilarnej był duży. Inna metoda wykorzystywała mikroprzepływowe urządzenie SlipChip11. Krótko mówiąc, roztwór albuminy surowicy bydlęcej (BSA) wstrzyknięto do wszystkich kanałów i usunięto za pomocą próżni. Roztwory zawierające różne chemoatraktanty (stężenie 1 mM tylko do wykrywania jakościowego), komórki bakteryjne zawieszone w buforowanym fosforanem soli fizjologicznej i buforowanym fosforanem buforowanym solą fizjologiczną (kontrola ujemna) dodano odpowiednio do górnej, środkowej i dolnej mikrostudzienki. Następnie inkubację prowadzono w ciemnym środowisku w temperaturze pokojowej przez 30 minut. Komórki bakteryjne zostały następnie wykryte w mikrostudzienkach. Mikroprzepływowe urządzenie SlipChip było jednak drogie. Dlatego każda z opisanych powyżej metod miała zalety i wady.
Stworzyliśmy ulepszony test chemotaksji do szybkiej identyfikacji chemoatraktantów ryzo bakteryjnych w wysiękach korzeniowych przy użyciu sterylnych szkiełek bez skomplikowanych kroków. W tym badaniu, poprzez wielokrotne porównania wyników eksperymentalnych, metoda przezwyciężyła wiele niedociągnięć tradycyjnych metod chemotaksji bakteryjnej. Metoda ta zmniejszyła błąd liczenia płytek i skróciła cykl doświadczalny. Dlatego, jeśli ta nowa metoda zostanie zastosowana do identyfikacji substancji chemoatraktantu, może zaoszczędzić 2-3 dni i obniżyć koszty materiałów eksperymentalnych.