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Article de méthode

Un test de chimiotaxie amélioré pour l’identification rapide des chimioattractifs rhizobactériens dans les exsudats racinaires

4.8K vues

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DOI :

10.3791/63249

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25 mars 2022

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Dans cet article

Résumé

Ici, nous présentons un protocole de test de chimiotaxie amélioré. L’objectif de ce protocole est de réduire les étapes et les coûts des méthodes traditionnelles de chimiotaxie bactérienne et de servir de ressource précieuse pour comprendre les interactions plantes-microbes.

Résumé

L’identification de la chimiotaxie est très importante pour la recherche et l’application des bactéries favorisant la croissance de la rhizosphère. Nous avons établi une méthode simple pour identifier rapidement les chimioattractifs qui pourraient induire le mouvement chimiotactique des bactéries favorisant la croissance de la rhizosphère sur des lames de verre stériles par des étapes simples. Une solution bactérienne (OD600 = 0,5) et une solution aqueuse chimioattractante stérile ont été ajoutées goutte à goutte sur la lame de verre à un intervalle de 1 cm. Une boucle d’inoculation a été utilisée pour connecter la solution aqueuse chimioattractante à la solution bactérienne. La glissière a été maintenue à température ambiante pendant 20 minutes sur le banc propre. Enfin, la solution aqueuse chimioattractante a été collectée pour le comptage bactérien et l’observation microscopique. Dans cette étude, grâce à de multiples comparaisons de résultats expérimentaux, la méthode a surmonté de multiples lacunes des méthodes traditionnelles de chimiotaxie bactérienne. La méthode a réduit l’erreur de comptage des plaques et raccourci le cycle expérimental. Pour l’identification des substances chimioattractantes, cette nouvelle méthode permet d’économiser 2-3 jours par rapport à la méthode traditionnelle. De plus, cette méthode permet à tout chercheur de compléter systématiquement une expérience de chimiotaxie bactérienne en 1-2 jours. Le protocole peut être considéré comme une ressource précieuse pour comprendre les interactions plantes-microbes.

Introduction

La chimiotaxie est importante pour la colonisation des rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (PGPR) sur les racines et pour comprendre les interactions plantes-microbes1. Une classe de composés de faible poids moléculaire (chimioattractifs) dans les exsudats racinaires des plantes induit le mouvement chimiotactique du PGPR vers la rhizosphère2. L’acide malique, l’acide citrique et d’autres composants des exsudats racinaires stimulent la chimiotaxie des souches de Bacillus3. Par exemple, le glucose, l’acide citrique et l’acide fumarique dans les exsudats de racines de maïs re....

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Protocole

1. Matériaux et équipements

NOTE: Bacillus altitudinis LZP02 (CP075052) a été isolé de la rhizosphère du riz dans le nord-est de la Chine12,13 pour cette étude.

  1. Culture B. altitudinis LZP02 dans le milieu Luria-Bertani (LB) (peptone, 10 g de L-1; NaCl, 8 g L-1 et extrait de levure, 5 g L-1) pendant 10 h. Prélever les cellules par centrifugation à 9 569 x g pendant 2 min à 4 °C. et les conserver avec 15 % de glycérol à -80 °C.
    NOTE: Pour cette expérience, des graines de riz (Oryza s....

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Résultats

Au total, 584 et 937 métabolites connus ont été détectés dans les indices d’ions positifs et négatifs, respectivement. Des études antérieures ont montré que les chimioattractifs sont généralement des acides organiques, des acides aminés et des glucides17,18.

Dans cette étude, 16 types de chimioattractifs provenant des études LC-MS dans les exsudats de la rhizosphère du riz ont été sélectionnés pour des expériences ultérieures (.......

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Discussion

De plus en plus de recherches indiquent que les interactions plantes-bactéries se produisent principalement dans la rhizosphère et sont influencées par les exsudats racinaires20,21,22,23,24. Les exsudats de racines végétales comprennent un large éventail de métabolites primaires, y compris des acides phénoliques, des acides organiques et des acides aminés, ain.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (n° 31870493), les principaux projets de recherche et de développement du Heilongjiang, en Chine (GA21B007), et les frais de recherche fondamentale des universités de la province du Heilongjiang, en Chine (n° 135409103).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Acide 2,5-dihydroxybenzoïqueBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.490-79-9
AcétonitrileCNW Technologies75-05-8
Acétate d’ammoniumCNW Technologies631-61-8
Acide caféiqueBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.331-39-5
CentrifugeuseThermo Fisher ScientificHeraeus Fresco17
Acide citriquePékin InnoChem Science & Technologie C., Ltd.77-92-9
Banc propreShanghai Boxun Industrial Co., Ltd.BJ-CD
Acide féruliqueBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.1135-24-6
Acide formiqueCNW Technologies64-18-6
FructoseBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.57-48-7
GalactoseBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.59-23-4
GlycinePékin InnoChem Science & Technologie C., Ltd.56-40-6
Broyeur ShanghaiJingxin Développement industriel
Co., Ltd.
JXFSTPRP-24
HistidineBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.71-00-1
Étalon interne : 2-Chloro-L-phénylalanineShanghai Hengbai Biotech C.,Ltd.103616-89-3
LeucinePékin InnoChem Science & Technologie C., Ltd.61-90-5
Acide maliqueBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.6915-15-7
MannosePékin InnoChem Science & Technologie C., Ltd.3458-28-4
Spectromètre de masseThermo Fisher ScientificQ Exactive Focus
MéthanolCNW Technologies67-56-1
Microscope optiqueOlympusBX43
PhénylalanineBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.63-91-2
ProlineBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.147-85-3
ÉcaillesSartoriusBSA124S-CW
SerinePékin InnoChem Science & Technologie C., Ltd.56-45-1
ThréonineBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.72-19-5
UHPLCAgilent1290 Instrument à ultrasons UHPLC
Shenzhen Leidebang Electronics
Co., Ltd.
PS-60AL
ValineBeijing InnoChem Science & Technologie C., Ltd.Référence 7004-03-7

Références

  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....

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Réimpressions et autorisations

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