Method Article

Yüksek işlem hacmi Siderophore filtreleme dışında çevre örnekleri: bitki doku, toplu topraklar ve rizosferde topraklar

DOI:

10.3791/59137

⸱

February 9th, 2019

 ,  ,  ,  , 
1Department of Crop and Soil Sciences, Washington State University, 2Department of Plant Pathology, Washington State University

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz mikro besin bioavailability ve ciro karasal sistemlerinde katkıda bulunan siderophore olası çevresel örneklerin hızlı tarama için bir iletişim kuralı mevcut.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Siderophores (düşük moleküler ağırlığı metal bileşikleri Şelat) demir (Fe) biyojeokimyasal topraklarda patojen rekabet, bitki büyüme promosyon ve çapraz-Krallık sinyal Bisiklete binme üzerinden arasında değişen çeşitli ekolojik fenomen önemlidir. Ayrıca, siderophores da bioleaching ve bioweathering metal taşıyıcı mineral ve madenler ticari ilgi vardır. Kantitatif değerlendirilmesi siderophore üretim yapılan karmaşık bir hızlı, uygun maliyetli ve güçlü araç ekolojik etkileri de dahil olmak üzere, roman siderophore mikroplar üreten siderophore aktivitesinin önemli yönlerini tanımlayan anahtardır. Burada sunulan Yöntem inceliğini microbiome topluluklarda toprak veya bitki doku gibi çevre örnekleri siderophore etkinliğini değerlendirmek için geliştirilmiştir. Örnekleri homojenize ve (olmadan Fe) değiştirilmiş bir M9 ortamda seyreltilmiş ve zenginleştirme kültürler 3 gün boyunca inkübe. Siderophore üretim bir roman 96-şey Mikroplaka CAS (Krom azurol sülfonat) kullanarak 24, 48 ve 72 saat (s) örneklerinde değerlendirildi-Fe agar tahlil, siderophore değerlendirilmesi, geleneksel olarak ve zaman alıcı sıkıcı kolorimetrik yöntemi bir uyarlaması bireysel ekili mikrobiyal yalıtır üzerinde gerçekleştirilen aktivitedir. Biz Lewjain, Madsen ve PI561725 ve iç Pacific Northwest yaygın olarak yetiştirilen PI561727 de dahil olmak üzere 4 farklı genotip/satır buğday (Triticum soğanı L.), bizim yöntem uygulanır. Siderophore üretim açıkça genotip buğday ve bitki dokularında gözlenen belirli türleri tarafından etkilenebilir. Biz başarıyla bizim hızla bitki genotip etkisi siderophore üretim, karasal ve sucul ekosistemler önemli bir işlev için ekran için kullanılan yöntem. Biz birçok teknik çoğaltır, çok güvenilir istatistiksel farklar toprak ve bitki doku içinde verimli üretti. Önemlisi, sonuçlar önerilen yöntem hızla güvenilirlik, özellikleri ve işlevsel genleri belirlemek daha sonra iş için korunmuş gibi topluluklar sağlar bir şekilde yüksek derecesi ile karmaşık örnekleri üretimde siderophore incelemek için kullanılan gösterir.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Siderophores önemli biomolecules öncelikle demir şelasyon bioavailability, ancak ek amaçlı olarak karasal ve sucul ekosistemler, mikrobiyal bitki-ana bilgisayarlara sinyal algılama mikrobiyal çekirdek arasında değişen geniş bir dizi daha yer vardır, bitki büyüme promosyon, işbirliği ve rekabet içinde karmaşık mikrobiyal topluluklar1,2. Siderophores genel olarak sınıflandırılabilir etkin sitelere ve yapısal özellikleri, göre dört temel türleri oluşturma: karboksilat, hydroxamate, catecholate ve karışık tip3,4. Birçok mikroorganizmalar siderophores1daha da geniş bir çeşitlilik alımını sağlamak için membran reseptörleri birden fazla türü siderophore5 ve karmaşık topluluklar, organizmalar biosynthesize büyük bir çoğunluğu excreting yeteneğine sahip, 6. Son çalışma topluluk düzeyinde ve hatta arası Krallık iletişim ve biyojeokimyasal transferler7,8,9,10 siderophores özellikle önemli olduğunu gösterir ,11.

Krom azurol Sülfonat (CAS) şelat bir ajan olarak 30 yıldan fazla demir (Fe) bağlamak için böyle bir şekilde ligandlar (yani siderophores) eklenmesi CAS-Fe kompleks bir kolayca tanımlanabilen renk değişikliği ortamda oluşturma ayrışma sonuçlanabilir kullanılmıştır 12. ne zaman CAS Fe ile ilişkili, boya koyu mavi bir renk görüntülenir ve CAS-Fe karmaşık ayrışıp, orta renk Fe13kayıt atmak için kullanılan ligand türüne göre değişir. Schwyn ve Neilands tarafından 1987 yılında kurulan ilk, sıvı tabanlı orta mikrobiyal hedefleri14, büyüme alışkanlıkları ve sınırlamalarını15yanı sıra metaller Fe, yanı sıra çeşitli değiştirme karşılamak için birçok şekilde modifiye edilmiştir dahil olmak üzere Alüminyum, manganez, kobalt, nikel kadmiyum, Lityum, çinko16, bakır17ve hatta arsenik18.

Birçok insan patojenleri de bitki büyüme teşvik mikroorganizmalar (PGPM) olarak tespit edilmiştir siderophore üreten organizmalar3,19,20ve önemli rizosferde ve sık sık test endophytic PGPM siderophore-üretim4için olumlu. Geleneksel Fe tabanlı sıvı yöntemi microtiter siderophore üretim21ekimi yalıtır test edilmesi için adapte edilmiştir. Ancak, bu teknikler mikrobiyal toplum önemini bir bütün (microbiome) olarak, işbirliği ve potansiyel, düzenleme, toprak ve bitki sistemleri22siderophore üretim tanımak için başarısız. Bu nedenle, biz bir yüksek-den geçerek toplum düzeyinde değerlendirmesine dayalı geleneksel CAS tahlil, ama çoğaltma, ölçüm, güvenilirlik ve tekrarlanabilirlik bir Mikroplaka kolaylığı ile belirli bir ortamda üretiminden siderophore geliştirdik tahlil.

Bu çalışmada, siderophore üretim algılamak için bir düşük maliyetli, yüksek üretilen iş CAS-Fe tahlil karmaşık örnekleri (yani, toprak ve bitki dokusu homogenates) üretiminden siderophore zenginleştirme değerlendirmek için sunulmuştur. Tahıl, ateş ve dört ayrı buğday (Triticum soğanı L.) genotip dokulardan kök ile birlikte elde edilen toplu, gevşek bağlı ve sıkı bir şekilde bağlı rizosferde toprak (açısından nasıl toprak kök dizinine bağlı): Lewjain, Madsen, PI561725, ve PI561727. Buğday genotip temel farklılıklarla topluluklar üreten siderophore seçimi ve işe alımı farklılıklar neden olabilir ki onaylanmadığına karar. Özel ilgi ile alüminyum ALMT1 (alüminyum-harekete geçirmek Malate ışınlama 1) sahiptir çünkü alüminyum hoşgörülü olduğunu, PI561725 isogenic çizgi ile ilişkili mikrobiyal topluluklar arasındaki farkı karşılaştırılır gene, almt123,24,25,26alüminyum duyarlı şeklinde sahip hassas PI561727 isogenic hattı. Çalışma baş amacı kantitatif kültürler gelecekte yapılacak çalışmalar için koruma sırasında siderophore üretim siderophore zenginleştirme kültürlerde karmaşık örnek türleri değerlendirirken, bir basit, hızlı yöntem geliştirmekti.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Not: Yer alan sitenin: Washington State Üniversitesi, bitki patoloji çiftlik (46 ° 46'38.0 "N 117 ° 04'57.4" W). Tohumlar mekanik bir çiftlik 19 Ekim 2017 üzerinde kullanarak ekili. Her buğday genotip kök sistemi örtüşen önlemek için headrows içinde yaklaşık 1 metre arayla yerleştirilmişti. Bitki ve toprak örnekleri 9 Ağustos 2018, ne zaman bitkiler hasat için hazırdılar üzerinde toplanmıştır. Örnekleri üç dört buğday genotip çoğaltır toplanan: PI561727, PI561725, Madsen, Lewjain.

1. değiştirilmiş M9 orta hazırlanması

  1. Kullanım Na2PO4∙7H2O (12,8 g/200 mL), KH2PO4 (0.3 g/200 mL), M9 tuz solüsyonu hazırlamak için NaCl (0.5 g/200 mL) ve NH4Cl (1 g/20 mL) reaktifler.
  2. MgSO4∙7H2O 18 g 0,75 M MgSO4∙7H2O. hazırlamak için 100 mL Çift Kişilik deiyonize su (GKD2O) kullanın
  3. 1 M CaCl2∙2H2O CaCl2∙2H2O 14.7 g GKD2O. 100 mL ile ekleyerek yapmak
  4. Arabellek çözüm borular 6,048 g GKD2O karıştırma ile 156 mL içine çözülerek hazırlayın. PH 6.8 ile 5 M NaOH için ayarlayın.
  5. GKD2O. 100 mL 20 g glikoz çözülerek % 20 glikoz (dekstroz monohidrat) hazırlamak
  6. Çözümler ve ayrı ayrı basınçlı kap tüm ama glikoz hazırlayın. Filtre sterilize M9 ortama eklenmesinden sonra ısıyla (0,22 µm) için glikoz çözüm.
  7. Değiştirilmiş M9 orta borular arabellek çözüm, 40 mL M9 tuz çözeltisi, 20 μL CaCl2·2H2O çözüm 156 mL, MgSO4·7H2O 266 μL ve 4 mL % 20 glikoz çözümleri birlikte Biyogüvenlik karıştırarak hazırlayın dolap, kullanma steril tekniği.
  8. Değiştirilmiş M9 korunması için konteyner mühür, UV koruyun ve 4 ° C'de yerleştirmek için alüminyum folyo ile kapatın

2. ca-Fe-Agar orta hazırlanması

  1. Asit yıkama 100 mM HCl/100 mm HNO3 en az 2 h CAS tahlil dosyasında önce tüm cam.
  2. Laboratuvar notu kumla dolu bir alüminyum pişirme pan hazırlamak ve alüminyum folyo ile kapatın. Otoklav 30 dk ve kenara için 121 ° C'de.
  3. 20 mL GKD2için O 0.0365 g ekleyerek HDTMA (hexadecyltrimethylammonium bromür) hazırlamak ve 37 ° C solubilization tanıtmak için çözüm yerleştirin.
  4. 10 mM HCl hazırlamak ve 1 mM FeCl3·6H2O 10 mM HCl solvent kullanarak oluşturmak. CA'ların 0.0302 g GKD2O için 25 mL olan steril manyetik heyecan çubuk hafifçe karıştırarak ekleyin. Sonra yavaşça (koyu kırmızımsı siyah renk çözüm dönüşür) karıştırmaya devam ederken 1 mm FeCl3·6H2O (10 mM HCl) CA çözüm 25 ml 5 mL ekleyin.
  5. Yavaş yavaş HDTMA çözüm 20 mL yavaşça, (Bu bir koyu mavi çözüm verir) Fe-CAS çözüm içine karıştırarak ekleyin.
  6. Arabellek çözüm borular 15.12 g GKD2O, nazik karıştırma ile 375 mL içine çözülerek hazırlayın. PH 6.8 ile 5 M NaOH için ayarlayın. Birim için 450 mL getirmek için su ekleyin. Özel 5 g ekleyin. Otoklav boruları arabellek çözüm ve CAS-Fe çözüm, 121 ° c 30 dk için.
  7. Dikkatle her biri autoclaved sonra CAS-Fe çözüm tamamını Biyogüvenlik kabini borular arabellekte tamamını ekleyin.
  8. Yer karışık bir su banyosu 50 ° C'de çözümde
    Not: Her tahlil önce CAS-Fe-Agar ortamında tüm reaktifler 50 ° C sonuçlara yağış katılaşmış orta CAS-Fe karmaşık ve soğutma sonuçlar uzun süreli depolama olarak taze hazırlayın.
  9. Biyogüvenlik kabini steril kum ve ısı ile 50 ° c steril reaktif tekne yeri CAS-Fe-Agar tekne, daha sonra açık, düz dipli, steril 96-şey Mikroplaka her kuyuya için hızlı bir şekilde aliquot 100 µL aktarın.

3. Pyoverdine/EDTA standart hazırlama

  1. Pyoverdine hazırlık
    1. 800 mikron pyoverdine standart hazırlamak (süksinik asit, 2-Hidroksi glutaramide ve pyoverdine-succinaminde formları karışımı Malzemeler tablobakınız), önceden hazırlanmış değiştirilmiş M9 orta.
    2. Bu çözümde 400, 200, 100, 50, 25, 12,5 ve 6.25 mikron çözümleri oranında seyreltin.
  2. EDTA standart hazırlama
    1. 0.594 g disodyum ethylenediaminetetraacetic asit ekleyin (EDTA: C10H14N2Na2O8.2H2O), 3200 mikron EDTA standart hazırlamak için önceden hazırlanmış değiştirilmiş M9 orta 500 ml.
    2. Bu çözüm 1600, seyreltik 800, 400, 200, 100, 50, 25, 12,5 ve 6.25 mikron çözümleri.
  3. Standart eğri üretimi
    1. Her konsantrasyon pyoverdine ve CAS-Fe Agar orta 100 μL içeren bir 96-şey Mikroplaka kuyu ayırmak için EDTA 100 μL ekleyin. Her konsantrasyon yinelenen teknik çoğaltmalar olun. Ayrıca, boş wells sadece M9 ile eklemek (EDTA veya pyoverdine).
    2. Mikroplaka Okuyucu kullanarak, absorbans ölçmek (420, nm ve 665 nm) 22 ° C ve kullanım absorbans ölçümleri standart eğriler oluşturmak için 1, 6 ve 24 h kuluçka sonra.
      Not: 420 nm ölçülerini absorbans absorbans pyoverdine veya EDTA içeren wells gelen boşlukları çıkarma. İçin 665 nm, pyoverdine veya boşlukları absorbans kuyulardan içeren EDTA absorbans çıkarma. Sonra günlük10(µM pyoverdine veya EDTA) karşı absorbans ölçümleri geriledi. Örnek sonuçlarını yorumlama kolaylığı, absorbans x ekseni kullanın ve10(µM pyoverdine veya EDTA) y ekseni oturum.

4. çevre örnekleri toplanması: toprak ve bitki dokularında

  1. Örnekleme donanımları (kürek ve makas) 0.22 µm filtre GKD%270 etanol tarafından takip O ile yıkama ve çapraz bulaşma örnekleme öncesi ve steril tekniği korumak ve azaltmak için örnekleri arasında kağıt havlu ile silin.
  2. Dan tesisleri alanında bitki doku (tahıl ve sürgünler) tüketim ve yer onları içinde istenen toprak ve kök örnekleri köklerinden sökülürken kolaylaştırmak için yeterli ateş anız bırakarak bir etiketli plastik saklama çantası.
  3. Bir küçük kök topu yaklaşık 15 cm derin ve 23 cm genişliğinde kazı ve numune hazırlama laboratuvar ortamında için ayrı, etiketli plastik torbaya koyun. McPherson ve ark.27yöntemleri için benzer bir adımdır.
  4. Tüm örnekleri (tahıl, sürgünler, toplu toprak ve kök topları ayrı torbalarda) doğrudan buza koyun ve örnekleri siderophore üretim tahlil için işleninceye kadar 4 ° C'de tutmak.
  5. İlişkili kök toprak örnekleri toplu, gevşek bağlı rizosferde toprak ve sıkı bir şekilde bağlı rizosferde toprak ayırmak.
    1. Kök topları çanta dışında al. Kök topu topraktan kapalı yavaşça salla. Toprak off sarsıldı toprak ile birlikte sol çantada "toplu" toprak oluşur.
    2. Bir lastik tokmak daha fazla toprak kök topun kaldırmak için kullanın. Bu gevşek bağlı rizosferde topraktır.
    3. Sıkı bir şekilde bağlı rizosferde toprak kökleri ile sıkı bir şekilde bağlı örnek alarak ve onları bir santrifüj tüpü koyarak oluşturmak. GKD2O ve girdap 30 mL ekleyin Bu 2-3 dakika. Kökleri sıkıca bağlı rizosferde toprak Bulamaç seyreltme almak için kaldırın.

5. siderophore zenginleştirme kültürler ve CAS-Fe siderophore üretim tahlil hazırlanması

Not: Tüm cam asit deneyleri başlamadan önce yıkanmış olması gerekir.

  1. Toprak numune hazırlama (için her üç toprak örnek türü)
    1. Toprak örnekleri örnek torba içinde karıştırma ve toprak çanta açmadan mümkün olduğu kadar çevirerek lunaparkçı.
      Not: Bu doğal toprak kayma değişkenliği azaltmak yardımcı olur ve normal toprak örnekleme prosedürleri ile hizalar. Diğer yöntemleri çevre örnekleri, uygun ve bağlı olarak deneysel tasarım homojenize için yararlı.
    2. Her örnek oldu iyice karışık, aliquot ve her toprak 2.0 g 20 mL değiştirilmiş M9 orta askıya sonra 10-3 20 mL steril 50 mL santrifüj tüpü havalandırma izin vermek için bir steril köpük fiş ile toplam hacmiyle oranında seyreltin.
    3. Sıkı bir şekilde bağlı rizosferde örnekleri, rizosferde toprak Bulamaç 2 mL değiştirilmiş M9 orta 20 mL ekleyin, sonra 20 mL steril 50 mL santrifüj tüpü havalandırma izin vermek için bir steril köpük fiş ile toplam hacmiyle 10-3 oranında seyreltin.
  2. Doku örneği (kök, ateş ve tahıl) hazırlık
    1. Yüzey örnek % 70 etanol ile sterilize. Bir blender yüksek üzerinde 30 saniye kullanarak değiştirilmiş M9 orta 20 ml taze doku 2.0 g macerate. Örnek bir steril 50 mL santrifüj tüpü, daha sonra 20 mL steril 50 mL santrifüj tüpü havalandırma izin vermek için bir steril köpük fiş ile toplam hacmiyle 10-3 oranında seyreltin.
  3. Siderophore üretim Fe sınırlama ile zenginleştirme
    1. 50 mL santrifüj tüpleri, oda sıcaklığında kuluçkaya ve 160 rpm'de sallamak.

6. CAS-Fe agar deneyleri siderophore üretim çevre örneklerinde algılanması için

  1. 24, 48 ve zenginleştirme kültür başlatılması sonra 72 h 1 mL subsamples steril tekniği ve santrifüj de 10.000 x g 1 min 2 mL santrifüj tüpleri için hücreleri pelletize kullanmayı zenginleştirme tüpler kaldırın.
  2. Ayrılmış süpernatant toplamak. Steril tekniği kullanarak, CA-Fe-Agar 100 μL çözüm yinelenen veya Mikroplaka nüsha süpernatant ile 100 μL ekleyin. Ayrıca steril M9 orta 100 µL (boşluk olarak) ekleyin. 28 ° C'de plaka kuluçkaya
  3. Kalan süpernatant ve Pelet (microtiter plakasına eklenmez) her örnek için kendi, steril 2 mL santrifüj tüpüne askıya alma. Steril gliserol 400 μL örnek süpernatant her tüpün içine ekleyin ve gliserol hisse oluşturmak için Pelet resuspend. Stok daha sonraki analizler için-80 ° C'de dondurmak.
    Not: Bu adım gliserol stokları göre herhangi bir tercih edilen şirket içi iletişim kuralı oluşturmak için değiştirilebilir.
  4. 6, 24, 48 ve 420 nm dalga boyu, 72 h absorbans ölçmek.
  5. Standart eğrileri pyoverdine veya EDTA oluşturulan örnek absorbans ölçümleri açısından pyoverdine eşdeğerleri yorumlamak için kullanın.
    Not: EDTA ile karşılaştırıldığında üstün standart Pyoverdine tespit edilmiştir (infra vide), EDTA çalışmada sonuçlar yorumlamak için kullanılan değildi bu yüzden.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bir pyoverdine karışımı uzarlar Pseudomonas fluorescens tarafından standart olarak yorumlamak ve absorbans ölçmek için kullanılan (420, nm) açısından µM. pyoverdine eşdeğerleri örnekleri Şekil 1 absorbans (420 arasındaki ilişkiyi gösterir Nm) ve pyoverdine (günlük10 derişim µM olarak) konsantrasyon başlayarak. Çünkü pyoverdine ve R2 ile ulaşılabilir olduğundan sergilenen büyük absorbans ölçümleri yapıldı örnekleri (

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu eser birincil sonucu kantitatif siderophore üretim/etkinlik çevre örnek ölçme sırasında mikroplar üreten siderophore için hızla zenginleştirmek için kullanılabilir yeni bir metodoloji yapımıdır. Metodoloji hızlı, basit ve düşük maliyetlidir ve ne kadar karmaşık ve yeni örnek türleri aktivitesinden siderophore algılamak için kullanılabilir sonuçlar gösterir (e.g., toprak ve bitki dokusu). Protokol aynı zamanda sonuçlar gliserol stokları zenginleştirme kültürlerin üretiminde hangi kolayca zaman içinde mikrobiya...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar hiçbir ifşa etmek çıkar çatışması var.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar Kalyani Muhunthan Laboratuvar yordamları, Lee Opdahl genotip buğday hasat için Washington State Concord üzüm Araştırma Konseyi ve Washington State Üniversitesi Merkezi tarım sürdürülmesi için yardım için teşekkür etmek istiyorum ve Doğal kaynakların bir BIOAg için bu çalışmalarına destek vermek. Ek finansman USDA/NIFA kapağı projesi 1014527 yoluyla tarafından sağlandı.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AgaroseApexLF451320014
Alüminyum Fırın Tepsisi
Alüminyum Folyo
Amonyum klorür, granülFiesher Scientific152315A
Otoklav ve SterilizatörThermo Scientific
Kalsiyum klorür dihidratFiesher Scientific171428
CAS (Krom Azurol S)Chem-Impex Int'l Inc)000331-27168
Dekstroz Monohidrat (glikoz), kristal tozFiesher Scientific1521754
EDTA, disodyum tuzu, dihidrat, KristalJ.T.BakerJI2476
Gliserol,Susuz Baker Analiz EdildiC22634
HDTMA (Setiltrimetilamonyum BromürReaktif DünyasıFZ0941
Hidroklorür asitACROS OrganikB0756767
Sonsuz M200 PRO plaka okuyucuTECAN
Demir (III) klorür hekzahidrat, %99ACROS OrganikA0342179
Laboratuvarı Çeker ocakThermo Scientific
Laboratuvar İnkübatörüVWR Scientific
Magnezyum SülfatFiesher Scientific27855
Nirik Asit, (69-70)%J.T.Baker72287
BORULAR tamponu, %98,5ACROS OrganikA0338723
Potasyum fosfat, dibaisc, tozJ.T.BakerJ48594
PyoverdineSIGMA-ALDRICH078M4094V
Kum
SI-600R ÇalkalayıcıLaboratuvar Arkadaşı
Sodyum klorür, granülFiesher Scientific136539
Sodyum hidroksit, peletlerJ.T.BakerG48K53
Sodyum fosfat, dibazik heptahidrat, %99ACROS OrganikA0371705

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Butaite, E., Baumgartner, M., Wyder, S., Kummerli, R. Siderophore cheating and cheating resistance shape competition for iron in soil and freshwater Pseudomonas communities. Nature Communications. 8, (2017).
  2. Ghirardi, S., et al. Identification of Traits Shared by Rhizosphere-Competent Strains of Fluorescent Pseudomonads. Microbial Ecology. 64 (3), 725-737 (2012).
  3. Hider, R. C., Kong, X. L. Chemistry and biology of siderophores. Natural Product Reports. 27 (5), 637-657 (2010).
  4. Saha, M., et al. Microbial siderophores and their potential applications: a review. Environmental Science and Pollution Research. 23 (5), 3984-3999 (2016).
  5. Bhattacharyya, P. N., Jha, D. K. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): emergence in agriculture. World Journal of Microbiology, Biotechnology. 28 (4), 1327-1350 (2012).
  6. Lewis, R. W., Islam, A., Opdahl, L., Davenport, J. R., Sullivan, T. S. Phylogenetics, Siderophore Production, and Iron Scavenging Potential of Root Zone Soil Bacteria Isolated from 'Concord' Grape Vineyards. Microbial Ecology. , Accepted (2018).
  7. Li, S. S., et al. The opportunistic human fungal pathogen Candida albicans promotes the growth and proliferation of commensal Escherichia coli through an iron-responsive pathway. Microbiological Research. 207, 232-239 (2018).
  8. Lorenz, N., Shin, J. Y., Jung, K. Activity, Abundance, and Localization of Quorum Sensing Receptors in Vibrio harveyi. Frontiers in Microbiology. 8, (2017).
  9. O'Brien, S., Fothergill, J. L. The role of multispecies social interactions in shaping Pseudomonas aeruginosa pathogenicity in the cystic fibrosis lung. Fems Microbiology Letters. 364 (15), (2017).
  10. Ozkaya, O., Balbontin, R., Gordo, I., Xavier, K. B. Cheating on Cheaters Stabilizes Cooperation in Pseudomonas aeruginosa. Current Biology. 28 (13), (2018).
  11. Popat, R., et al. Environmental modification via a quorum sensing molecule influences the social landscape of siderophore production. Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences. 284 (1852), (2017).
  12. Schwyn, B., Neilands, J. B. Universal chemical assay for the detection and determination of siderophores. Analytical Biochemistry. 160 (1), 47-56 (1987).
  13. Sullivan, T. S., Ramkissoon, S., Garrison, V. H., Ramsubhag, A., Thies, J. E. Siderophore production of African dust microorganisms over Trinidad and Tobago. Aerobiologia. 28 (3), 391-401 (2012).
  14. Buyer, J. S., DeLorenzo, V., Neilands, J. B. Production of the siderophore aerobactin by a halophilic Pseudomonad. Applied and Environmental Microbiology. 57 (8), 2246-2250 (1991).
  15. Perez-Miranda, S., Cabirol, N., George-Tellez, R., Zamudio-Rivera, L., Fernandez, F. O-CAS, a fast and universal method for siderophore detection. Journal of Microbiological Methods. 70 (1), 127-131 (2007).
  16. Nakouti, I., Hobbs, G. A new approach to studying ion uptake by actinomycetes. Journal of Basic Microbiology. 53 (11), 913-916 (2013).
  17. Wang, L. J., et al. Diisonitrile Natural Product SF2768 Functions As a Chalkophore That Mediates Copper Acquisition in Streptomyces thioluteus. Acs Chemical Biology. 12 (12), 3067-3075 (2017).
  18. Retamal-Morales, G., et al. Detection of arsenic-binding siderophores in arsenic-tolerating Actinobacteria by a modified CAS assay. Ecotoxicology and Environmental Safety. 157, 176-181 (2018).
  19. Desai, A., Archana, G. Role of Siderophores in Crop Improvement. , (2011).
  20. Dertz, E. A., Raymond, K. N. Comprehensive coordination chemistry II. Que, L., Tolman, W. B. 8, Elsevier, Ltd. (2003).
  21. Arora, N. K., Verma, M. Modified microplate method for rapid and efficient estimation of siderophore produced by bacteria. 3 Biotech. 7, 9(2017).
  22. Bandyopadhyay, P., Bhuyan, S. K., Yadava, P. K., Varma, A., Tuteja, N. Emergence of plant and rhizospheric microbiota as stable interactomes. Protoplasma. 254 (2), 617-626 (2017).
  23. Lakshmanan, V., Castaneda, R., Rudrappa, T., Bais, H. P. Root transcriptome analysis of Arabidopsis thaliana exposed to beneficial Bacillus subtilis FB17 rhizobacteria revealed genes for bacterial recruitment and plant defense independent of malate efflux. Planta. 238 (4), 657-668 (2013).
  24. Sasaki, T., et al. A wheat gene encoding an aluminum-activated malate transporter. The Plant Journal. 37 (5), 645-653 (2004).
  25. Mahoney, A. K., Yin, C., Hulbert, S. H. Community Structure, Species Variation, and Potential Functions of Rhizosphere-Associated Bacteria of Different Winter Wheat (Triticum aestivum) Cultivars. Frontiers in Plant Science. 8 (132), (2017).
  26. Rayburn, A. L., Wetzel, J., Baligar, V. Mitotic analysis of sticky chromosomes in aluminum tolerant and susceptible wheat lines grown in soils of differing aluminum saturation. Euphytica. 127 (2), 193-199 (2002).
  27. McPherson, M. R., Wang, P., Marsh, E. L., Mitchell, R. B., Schachtman, D. P. Isolation and Analysis of Microbial Communities in Soil, Rhizosphere, and Roots in Perennial Grass Experiments. Journal of Visualized Experiments. (137), 57932(2018).
  28. Mirleau, P., et al. Fitness in soil and rhizosphere of Pseudomonas fluorescens C7R12 compared with a C7R12 mutant affected in pyoverdine synthesis and uptake. FEMS Microbiology Ecology. 34 (1), 35-44 (2000).
  29. Visca, P., Imperi, F., Lamont, I. L. Pyoverdine siderophores: from biogenesis to biosignificance. Trends in Microbiology. 15 (1), 22-30 (2007).
  30. Louden, B. C., Haarmann, D., Lynne, A. M. Use of Blue Agar CAS Assay for Siderophore Detection. Journal of Microbiology, Biology Education. 12 (1), 51-53 (2011).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Siderophore ScreeningCAS AssayMicroplate MethodSoil SamplesPlant TissuesEnrichment CultureIron LimitationPyoverdine StandardEDTA StandardWheat Genotypes

Related Articles