Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

En förbättrad Chemotaxis-analys för snabb identifiering av Rhizobacterial Chemoattractants i Root Exudates

Published: March 25, 2022 doi: 10.3791/63249

Summary

Här presenterar vi ett förbättrat chemotaxis analysprotokoll. Målet med detta protokoll är att minska stegen och kostnaderna för traditionella bakteriella chemotaxis-metoder och att fungera som en värdefull resurs för att förstå växtmikroberinteraktioner.

Abstract

Chemotaxis identifiering är mycket viktigt för forskning och tillämpning av rhizosfär tillväxtfrämjande bakterier. Vi etablerade en enkel metod för att snabbt identifiera de kemoattractanter som kan inducera den chemotactic rörelsen av rhizosphere tillväxtfrämjande bakterier på sterila glasrutschbanor via enkla steg. Bakterielösning (OD600 = 0,5) och steril chemoattractant vattenlösning tillsattes dropwise på glasrutschbanan med ett intervall av 1 cm. En inokurerande slinga användes för att ansluta chemoattractant vattenlösning till bakterielösningen. Rutschkanan hölls i rumstemperatur i 20 minuter på den rena bänken. Slutligen samlades chemoattractant vattenlösning för bakteriell räkning och mikroskopisk observation. I denna studie, genom flera jämförelser av experimentella resultat, metoden övervann flera brister i traditionella bakteriella chemotaxis metoder. Metoden minskade felet vid platträkning och förkortade försökscykeln. För identifiering av kemoattractantämnen kan denna nya metod spara 2-3 dagar jämfört med den traditionella metoden. Dessutom tillåter denna metod alla forskare att systematiskt slutföra ett bakteriellt chemotaxis-experiment inom 1-2 dagar. Protokollet kan betraktas som en värdefull resurs för att förstå interaktioner mellan växter och mikrober.

Introduction

Chemotaxis är viktigt för kolonisering av växttillväxtfrämjande rhizobacterial (PGPR) på rötter och för att förstå växt-mikrob interaktioner1. En klass av låg molekylvikt föreningar (chemoattractants) i växt rot exudates inducera chemotactic rörelse av PGPR till rhizosphere2. Äppelsyra, citronsyra och andra komponenter i rotexudaterna stimulerar chemotaxis av Bacillus stammar3. Till exempel rekryterar glukos, citronsyra och fumarsyra i majsrot bakterier till rotytan4. D-galaktos, som härrör från rotexudater, inducerar chemotaxis av Bacillus velezensis SQR95. Organiska syror, inklusive fumarat, äppelsyra och succinate, påverkar chemotaxis och kolonisering av olika PGPR i Cajanus cajan - Zea mays intercropping system6. Oleanolic syra i ris rot exudates, fungerar som en chemoattractant för stammen FP357. Andra växtexudater (inklusive histidin, arginin och aspartat) kan spela en avgörande roll i den chemotactic svaret av bakterier8. Växtexudater fungerar som en signal för att styra bakteriens rörelse, vilket är det första steget under rhizosfärkolonisering. Växtkolonisering av PGPR är en process av enorm relevans, eftersom PGPR är till nytta för växtvärden.

Många metoder har använts för att analysera bakteriell chemotaxis. Simplattans metod är en av de metoder som beskrivits tidigare9. I denna metod gjordes plattor med ett semisolid medium. En chemotactic buffert som innehåller agar (1,0%, w/v) lades till på plattan. Bufferten värms upp och blandas sedan med chemoattractanten. Sedan tillsattes 8 μL bakterie suspension dropwise till mitten av plattan och plattan placerades i en inkubator vid 28 °C. Plattan observerades och fotograferades regelbundet. Försökscykeln för simplattans metod var dock mycket lång. I den kapillärliknande metoden10 fungerar en pipettspets som en kammare för att hålla 100 μL bakteriefjädring. 1 ml sprutnål användes som kapillär. En sprutnål som innehåller chemoattractants med olika koncentrationsgradienter sattes in i 100 μL pipettspetsen. Efter inkubation vid rumstemperatur i 3 h avlägsnades sprutnålen, innehållet späddes ut och pläterades på mediet. Bakteriell ackumulering i sprutan representerades av kolonibildande enheter (CFUs) i plattorna. Det experimentella felet inom replikerar för kapillärliknande metoden var dock stort. En annan metod använde en mikrofluidisk SlipChip-enhet11. Kort, nötkreatur serum albumin (BSA) lösning injicerades i alla kanaler och togs bort med hjälp av ett vakuum. Lösningarna som innehåller olika chemoattractanter (1 mM koncentration endast för kvalitativ detektion), bakterieceller suspenderade i fosfatbuffrade saltlösning och fosfat buffrade saltlösning buffert (negativ kontroll) lades till topp, mitten och botten mikrowells, respektive. Inkubation utfördes sedan i en mörk miljö vid rumstemperatur i 30 minuter. Bakteriecellerna upptäcktes sedan i mikrobrunnarna. Den mikrofluidiska SlipChip-enheten var dock dyr. Därför hade var och en av de metoder som beskrivs ovan fördelar och nackdelar.

Vi etablerade en förbättrad chemotaxis analys för snabb identifiering av rhizobacterial chemoattractants i rot exudat med sterila glas glider utan komplicerade steg. I denna studie, genom flera jämförelser av experimentella resultat, metoden övervann flera brister i traditionella bakteriella chemotaxis metoder. Metoden minskade felet vid platträkning och förkortade försökscykeln. Därför, om den används för att identifiera ett kemoattractantämne, kan denna nya metod spara 2-3 dagar och minska kostnaden för experimentella material.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Material och utrustning

OBS: Bacillus altitudinis LZP02 (CP075052) isolerades från rhizosfären av ris i nordöstra Kina12,13 för denna studie.

  1. Kultur B. altitudinis LZP02 i Luria-Bertani (LB) medium (pepton, 10 g L-1; NaCl, 8 g L-1 och jästextrakt, 5 g L-1) i 10 timmar. Samla celler genom centrifugering vid 9 569 x g i 2 min vid 4 °C. och förvara med 15% glycerol vid -80 °C.
    OBS: För detta experiment tillhandahölls risfrön (Oryza sativa Longgeng 46) av Rice Research Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences.

2. Insamling av rotexudater

  1. Fördela slumpmässigt risfrön i en tillväxtkammare.
    OBS: Risfrön steriliserades med 30% H2O2 i 30 min och blötlades i vatten över natten. Förhållandena var följande: det kontrollerade ljuset (16/8 h ljus/mörk cykel), temperatur (22 ± 2 °C) och relativ luftfuktighet ( 70%).
  2. Odla risfrön i en vecka och tillsätt sterilt vatten två gånger.
  3. Välj risplantor av liknande storlek och plantera i 50 ml Murashige och Skoog (MS) flytande medium. Inkubera i 48 timmar vid 22 °C under aseptiska förhållanden.
    OBS: Risrotexudat kommer att släppas ut i MS medium14,15,16.

3. Analys av flytande kromatografi-masspektrometri av rotexudater

  1. Samla in 100 μL av provet (MS-medium som innehåller rotexudater) i ett 1,5 ml centrifugrör. Tillsätt 20 μL av extraktionslösningsmedlet (acetonitril-metanol-vatten, 2:2:1, inklusive intern standard). Homogenisera provet vid 45 Hz i 4 minuter, följt av ultraljud på is i 5 min i ett vattenbad.
  2. Upprepa homogenisering och ultraljud cykel tre gånger. Inkubera provet vid -20 °C i 1 tim, följt av centrifugering vid 133 778 x g och 4 °C i 15 minuter.
  3. Överför den resulterande supernatanten till LC-MS-injektionsflaskan och förvara vid -80 °C till UHPLC-QE-analys. Förbered QC-proverna (Quality Control) genom att blanda lika delar av supernatanten för alla prover.
    OBS: Varje provvolym var 600 μL (sex replikat per experiment) i det presenterade experimentet.
  4. Utför LC-MS/MS-analys med UHPLC-system, UPLC HSS T3-kolumn (2,1 mm x 100 mm, 1,8 μm) och Q Exactive12.
    1. Använd 0,1% myrsyra vattenlösning och 5 mmol/L ammoniumacetat vattenlösning som mobil fas A och acetonitril som mobil fas B. Använd myrsyra respektive ammoniumacetat som positiva respektive negativa jonlägen.
    2. Ställ in elutiongradienten enligt följande: 0 min, 1% B; 1 min, 1% B; 8 min, 99% B. 10 min, 99% B. 10.1 min, 1% B; 12 min, 1% B. Ställ in flödeshastigheten och injektionsvolymen på 0,5 ml/min respektive 2 μL.
      Makromolekylen (>1 000 Dalton) kan inte upptäckas.

4. Chemotaxis analys

  1. Förbered den kemoattractant vattenhaltiga lösningen. Se till att den är steril. Filtrera chemoattractantlösningen med ett 0,22 μm bakteriefilter.
    OBS: Den kemoattractant vattenhaltiga lösningen var det enda ämne som erhölls från LC-MS-studierna upplösta i vatten. Koncentrationen och volymen kan justeras på lämpligt sätt enligt olika studier. Citronsyralösning användes som exempel. Alla åtgärder måste utföras vid sidan av en lampa.
  2. Markera glasglasglasets mittposition med ett intervall på 1 cm. Se till att glasrutschbanan steriliseras flera gånger på lågan.
  3. Tillsätt 30 μL chemoattractantlösning till vänster om glasglasglaset. Se till att bakterier odlades till det logaritmiska stadiet (2 x 108 CFU/ml) i LB-medium. Tillsätt 30 μL av bakterielösningen till höger om glasrutschbanan.
    OBS: Förbered en negativ kontrollgrupp med lika stor mängd sterilt vatten. Saltlösningen (0,9% NaCI) användes som positiv kontroll för att eliminera de förändringar som orsakas av intermolekylär kraft på experimentet.
  4. Sterilisera en ookuculating slinga flera gånger på lågan. Använd den inokulata slingan för att ansluta den kemoattraktanthaltiga vattenlösningen till bakterielösningen och hålla den i rumstemperatur i 20 minuter på en ren bänk.
    OBS: Försöket måste utföras i en vindlös miljö. Justera tiden innan du kopplar bort anslutningslinjen för stammar av olika atletiska förmågor på lämpligt sätt.
  5. Efter 20 minuter kopplar du bort anslutningslinjen med filterpapper.
  6. Se till att centrifugröret på 1,5 ml är sterilt. Samla in den kemoattractant vattenhaltiga lösningen till vänster om glasrutschbanan. Överför lösningen till det sterila centrifugröret på 1,5 ml.
  7. Tillsätt lämplig volym safranin i centrifugröret. Efter 2 min, samla de blandbara vätskorna för att räkna bakterier och mikroskopisk observation med en blodräkningskammare.

5. Resultatanalys

  1. Bestäm antalet livskraftiga mikroorganismer som lockas med hjälp av följande ekvation:
    Equation 1
    där NBC: Totalt antal bakterieceller. N: Antal bakterier i 80 galler.
    OBS: Programvara för statistisk analys användes för dataanalys. Felet baserades på tre olika replikerade experimentella värden och beräknades med hjälp av enkelriktad ANOVA följt av Turkiets post hoc-analys. P ≤ 0,05 ansågs signifikant.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Totalt 584 respektive 937 kända metaboliter upptäcktes i de positiva respektive negativa jonindexen. Tidigare studier har visat att kemoattractanter vanligtvis är organiska syror, aminosyror och kolhydrater17,18.

I denna studie valdes 16 typer av chemoattractanter från LC-MS-studierna i risrosphere exudaterna för efterföljande experiment (tabell 1). Med hjälp av simplattans metod screenade vi de lågmolekylära viktföreningarna som utsöndras av roten för ett lockmedel av rhizospheric B. altitudinis LZP02. För att jämföra styrkorna hos de olika kemoattractanterna infördes chemotaxis-indexet (RCI), som visar förhållandet mellan genomsnittliga behandlingsbakterier och motsvarande kontroll,19. En högre RCI indikerar en starkare reaktion på chemoattractanten. Resultaten visade att 100 μM citronsyra (RCI = 2,34) och 100 μM koffeinsyra (RCI = 1,85) hade de högsta chemotaxis-indexen (figur 2). Representativa bilder visade att de svärmande områdena citronsyra och koffeinsyra var mer jämfört med CK (figur 3).

Med hjälp av den nya analysmetoden för chemotaxis (figur 1) visade resultaten att bakteriekoncentrationen av citronsyra-, koffeinsyra- och galaktosexperimenten (100 μM) var betydligt högre än i de negativa och positiva kontrollgrupperna. Citronsyra var den starkaste chemoattractanten. Försöksresultaten (figur 4 och tabell 2) överens med resultaten av den traditionella simplattametoden (figur 2). Representativa mikroskopiska bilder av den nya chemotaxis-analysen visas i figur 5.

Jämfört med simplattans metod bekräftade våra resultat genomförbarheten av den nya chemotaxis-analysen. Denna teknik kan spara avsevärd tid, minska kostnaden för reagenser och minska fel i resultatet. Resultaten av den nya metoden var intuitiva, och metoden visade bakteriernas motilitet.

Figure 1
Figur 1: Schematiskt diagram över den nya chemotaxis-analysen. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 2
Figur 2: Resultaten av simplattans metod. (A) Chemotactic svar av B. altitudinis LZP02 till ökande koncentrationer av organiska syror, fenolsyror, och kolhydrater. B) Chemotactic svar av B. altitudinis LZP02 till ökande koncentrationer av aminosyror. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 3
Figur 3: Resultaten av simplattans metod. Jämförelse av chemotactic svar av B. altitudinis LZP02 mot organiska syror. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 4
Figur 4: Resultaten av den nya analysmetoden för chemotaxis. NBC: Totalt antal bakterieceller. Chemotactic svar av B. altitudinis LZP02 till ökande koncentrationer av citronsyra, koffeinsyra och galaktos. Resultaten uttrycks som medelvärdet av minst tre analyser för varje bestämning. Felstaplar anger SD:erna baserat på tre olika replikerade experimentella värden. Kolumner som identifieras med olika bokstäver skiljer sig avsevärt vid P ≤ 0,05 enligt enkelriktad ANOVA följt av Turkiets post hoc-analys. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 5
Figur 5: Resultaten av den nya analysmetoden för chemotaxis. Bilderna erhölls under ett ljusmikroskop. A) CK, B) saltlösning, C) citronsyra. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Index Namn Tjog Överflöd
POS01062 Citronsyra 0 200471.6
NEG00016 Äppelsyra 0.9944492 2093440.97
NEG00038 2,5-dihydroxybensosyra 0.8886685 114774.98
POS01763 Koffeinsyra 0 6195.5
POS00154 Ferulsyra 0.4725294 12723.95
POS02156 Fruktos 0 6767.81
POS01289 Galaktos 0 871476.14
NEG00021 Mannos 0.9898174 683176.34
POS00037 Valin 0.9660872 5985865.24
POS00018 Prolin 0.9887274 2739147.17
POS00124 Fenylalanin 0.6106034 11940645.8
POS00092 Glycin 0.7418478 22787114.1
POS00079 Treonin 0.8086754 1039040.18
NEG00010 Leucin 0.9962673 3546561.95
POS00266 Histidin 0 3010220.41
POS01993 Serin 0 645602.04
Pos och NEG i första kolumnen anger positivt respektive negativt jonindex. Tredje kolumnen anger, som andra nivån spektrum användes för att poäng databas matchning och de ograderade chemoattractants matchades av den första ordningen spektrum. Poängen varierar från 0 till 1.

Tabell 1: 16 typer av chemoattractanter från LC-MS-studierna i risrizosfären exudaterar.

Chemoattractant RCI
NaCl 1.95±0.03
Citronsyra 3.63±0.12
Koffeinsyra 2.71±0.26
Galaktos 2.56±0.16

Tabell 2: Chemotaxis index (RCI) för den nya chemotaxis analysmetoden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ökande forskning visar att interaktioner mellan växter och bakterier främst förekommer i rhizosfären och påverkas av rotexudater20,21,22,23,24. Växtrotexudater inkluderar en mängd olika primära metaboliter, inklusive fenolsyror, organiska syror och aminosyror samt mer komplexa sekundära föreningar25,26,27. För varje bakterie har specifika ämnen visat sig ha rekryterande effekter i rhizosphere exudates. Inom detta forskningsområde är många av de chemotaxismetoder som rapporteras i litteraturen mycket analysberoende. Det finns rapporter om en mängd olika tillvägagångssätt, som alla har specifika fördelar och nackdelar.

I den aktuella studien fokuserade vi på att införa en förbättrad chemotaxis-analys för snabb identifiering av rhizobakterie chemoattractants i rotexudat. I detta protokoll utfördes alla experiment under aseptiska förhållanden. I steg 4 använde vi den inokulat slingan för att ansluta den kemoattractant vattenhaltiga lösningen till bakterielösningen, och vi höll glidningen vid rumstemperatur i 20 min. Det är värt att notera att anslutningslinjens bredd kontrollerades till ca 2 mm, och experimentet måste utföras i en vindlös miljö.

Lämpliga ändringar bör göras beroende på den försöksstam som används. Den logaritmiska kulturtiden bör väljas enligt tillväxtcykeln för olika stammar. För stammar av olika svärmningsförmåga kan tiden innan anslutningslinjen kopplas bort justeras på lämpligt sätt. Små bakteriearter som inte kan observeras under ett ljusmikroskop är inte lämpliga för denna metod. Till exempel kan nanobakterier vara så små som 80 nm i diameter och kan bara ses genom ett elektronmikroskop. Denna metod är lämplig för stammar med flagella.

Den nya metoden minskar fel vid plåträkning och förkortar försökscykeln. För identifiering av kemoattractantämnen kan den nya metoden spara 2-3 dagar. Den nya metoden gör det möjligt för alla forskare att systematiskt slutföra ett bakteriellt kemotaxisexperiment inom 1-2 dagar. Jämfört med den mikrofluidiska enheten är den nya metoden billigare. Protokollet övervinner också vissa brister i traditionella bakteriella chemotaxismetoder. Dessutom kan den nya metoden användas på olika andra sätt. Till exempel bör vi använda denna metod för att snabbt identifiera bakterier i jord stimulerade av signaler från specifika växtrotexudater. Den nya metoden är enkel i design, lätt att utföra och har stort applikationsvärde. Detta protokoll kan presenteras som en värdefull resurs för identifiering och förståelse av växtmikrobinteraktioner.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av National Natural Science Foundation of China (nr 31870493), de viktigaste forsknings- och utvecklingsprojekten i Heilongjiang, Kina (GA21B007) och de grundläggande forskningsavgifter för universitet i Heilongjiang-provinsen, Kina (nr 135409103).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2,5-dihydroxybenzoic acid Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 490-79-9
Acetonitrile CNW Technologies 75-05-8
Ammonium acetate CNW Technologies 631-61-8
Caffeic acid Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 331-39-5
Centrifuge Thermo Fisher Scientific Heraeus Fresco17
Citric acid Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 77-92-9
Clean bench Shanghai Boxun Industrial Co., Ltd. BJ-CD
Ferulic acid Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 1135-24-6
Formic acid CNW Technologies 64-18-6
Fructose Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 57-48-7
Galactose Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 59-23-4
Glycine Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 56-40-6
Grinding Mill Shanghai Jingxin Industrial Development
Co., Ltd.
JXFSTPRP-24
Histidine Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 71-00-1
Internal standard: 2-Chloro-L-phenylalanine Shanghai Hengbai Biotech C.,Ltd. 103616-89-3
Leucine Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 61-90-5
Malic acid Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 6915-15-7
Mannose Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 3458-28-4
Mass Spectrometer Thermo Fisher Scientific Q Exactive Focus
Methanol CNW Technologies 67-56-1
Optical Microscope Olympus BX43
Phenylalanine Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 63-91-2
Proline Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 147-85-3
Scales Sartorius BSA124S-CW
Serine Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 56-45-1
Threonine Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 72-19-5
UHPLC Agilent 1290 UHPLC
Ultrasound Instrument Shenzhen Leidebang Electronics
Co., Ltd.
PS-60AL
Valine Beijing InnoChem Science & Technology C.,Ltd. 7004-03-7

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Belas, R. Biofilms, flagella, and mechanosensing of surfaces by bacteria. Trends in Microbiology. 22 (9), 517-527 (2014).
  2. Haichar, Z., Santaella, C., Heulin, T., Achouak, W. Root exudates mediated interactions belowground. Soil Biology and Biochemistry. 77 (7), 69-80 (2014).
  3. Zhang, N., et al. Effects of different plant root exudates and their organic acid components on chemotaxis, biofilm formation and colonization by beneficial rhizosphere-associated bacterial strains. Plant and Soil. 374 (1-2), 689-700 (2014).
  4. Zhang, N., et al. Whole transcriptomic analysis of the plant-beneficial rhizobacterium Bacillus amyloliquefaciens SQR9 during enhanced biofilm formation regulated by maize root exudates. BMC Genomics. 16 (1), 685 (2015).
  5. Lui, Y., et al. Induced root-secreted D-galactose functions as a chemoattractant and enhances the biofilm formation of Bacillus velezensis SQR9 in an mcpa-dependent manner. Applied Microbiology and Biotechnology. 104 (17), 785-797 (2020).
  6. Vora, S. M., Joshi, P., Belwalkar, M., Archana, G. Root exudates influence chemotaxis and colonization of diverse plant growth-promoting rhizobacteria in the Cajanus cajan - Zea mays intercropping system. Rhizosphere. 18 (12), 100331 (2021).
  7. Sampedro, I., et al. Effects of halophyte root exudates and their components on chemotaxis, biofilm formation and colonization of the halophilic bacterium halomonas anticariensis FP35T. Microorganisms. 8 (4), 575 (2020).
  8. Liu, X. L., Raza, W., Ma, J. H., Huang, Q. W., Shen, Q. R. A dual role amino acid from sesbania rostrata seed exudates in the chemotaxis response of Azorhizobium caulinodans ORS571. Molecular Plant-Microbe Interactions. 32 (9), 1134-1147 (2019).
  9. Ling, N., Raza, W., Ma, J. H., Huang, Q. W., Shen, Q. R. Identification and role of organic acids in watermelon root exudates for recruiting Paenibacillus polymyxa SQR-21 in the rhizosphere. European Journal of Soil Biology. 47 (6), 374-379 (2011).
  10. Rudrappa, T., Czymmek, K. J., Pare, P. W., Bais, H. P. Root-secreted malic acid recruits beneficial soil bacteria. Plant Physiology. 148 (3), 1547-1556 (2008).
  11. Shen, C., et al. Bacterial chemotaxis on Slipchip. Lab on a Chip. 14 (16), 3074-3080 (2014).
  12. Liu, H., et al. Bacillus pumilus LZP02 promotes rice root growth by improving carbohydrate metabolism and phenylpropanoid biosynthesis. Molecular Plant-Microbe Interactions. 33 (10), 1222-1231 (2020).
  13. Goswami, M., Deka, S. Isolation of a novel rhizobacteria having multiple plant growth promoting traits and antifungal activity against certain phytopathogens. Microbiological Research. 240, 126516 (2020).
  14. Kaiira, M., Chemining'Wa, G., Ayuke, F., Baguma, Y., Nganga, F. Profiles of compounds in root exudates of rice, cymbopogon, desmodium, mucuna and maize. Journal of Agricultural Sciences Belgrade. 64 (4), 399-412 (2019).
  15. Shi, Y., et al. Effect of rice root exudates and strain combination on biofilm formation of Paenibacillus polymyxa and Paenibacillus macerans. African Journal of Microbiology Research. 6 (13), 3343-3347 (2012).
  16. Lee, H. W., Ghimire, S. R., Shin, D. H., Lee, I. J., Kim, K. U. Allelopathic effect of the root exudates of K21, a potent allelopathic rice. Weed Biology and Management. 8 (2), 85-90 (2008).
  17. Belimov, A. A., et al. Rhizobacteria that produce auxins and contain 1-amino-cyclopropane-1-carboxylic acid deaminase decrease amino acid concentrations in the rhizosphere and improve growth and yield of well-watered and water-limited potato (Solanum tuberosum). Annals of Applied Biology. 167 (1), 11-25 (2015).
  18. Ankati, S., Podile, A. R. Metabolites in the root exudates of groundnut change during interaction with plant growth promoting rhizobacteria in a strain-specific manner. Journal of Plant Physiology. 243, 153057 (2019).
  19. Gordillo, F., Chavez, F., Jerez, C. A. Motility and chemotaxis of Pseudomonas sp. B4 towards polychlorobiphenyls and chlorobenzoates. FEMS Microbiology Ecology. 60 (2), 322-328 (2007).
  20. Bais, H. P., Weir, T. L., Perry, L. G., Gilroy, S., Vivanco, J. M. The role of root exudates in rhizosphere interactions with plants and other organisms. Annual Review of Plant Biology. 57, 233-266 (2006).
  21. Badri, D. V., Vivanco, J. M. Regulation and function of root exudates. Plant Cell Environment. 32 (6), 666-681 (2009).
  22. Badri, D. V., Weir, T. L., Lelie, D., Vivanco, J. M. Rhizosphere chemical dialogues: plant-microbe interactions. Curr Opin Biotech. Current Opinion in Biotechnology. 20 (6), 642-650 (2009).
  23. Kamilova, F., Kravchenko, L. V., Shaposhnikov, A. I., Makarova, N., Lugtenberg, B. Effects of the tomato pathogen Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici and of the biocontrol bacterium Pseudomonas fluorescens WCS365. Molecular Plant-Microbe Interactions. 19 (10), 1121-1126 (2006).
  24. Kamilova, F., et al. Organic acids, sugars, and L-tryptophane in exudates of vegetables growing on stonewool and their effects on activities of rhizosphere bacteria. Molecular Plant-Microbe Interactions. 19 (3), 250-256 (2006).
  25. Badri, D. V., Vivanco, J. M. Regulation and function of root exudates. Plant Cell Environment. 32 (6), 666-681 (2009).
  26. Hao, W. Y., Ren, L. X., Ran, W., Shen, Q. R. Allelopathic effects of root exudates from watermelon and rice plants on Fusarium oxysporum f.sp. Niveum. Plant and Soil. 336 (1-2), 485-497 (2010).
  27. Hao, Z. P., Wang, Q., Christie, P., Li, X. L. Allelopathic potential of watermelon tissues and root exudates. Scientia Horticulturae. 112 (3), 315-320 (2007).

Tags

Biologi nummer 181 chemotaxis chemoattractant växtrotsexudat växttillväxtfrämjande rhizobakterier
En förbättrad Chemotaxis-analys för snabb identifiering av Rhizobacterial Chemoattractants i Root Exudates
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Jiao, H., Lyu, C., Xu, W., Chen, W., More

Jiao, H., Lyu, C., Xu, W., Chen, W., Hu, Y., Wang, Z. An Improved Chemotaxis Assay for the Rapid Identification of Rhizobacterial Chemoattractants in Root Exudates. J. Vis. Exp. (181), e63249, doi:10.3791/63249 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter