The Application of PCR Reaction for Identification of MHB Bacteria Species

• Autorzy: Ząbkiewicz A. , Myga-Nowak M. , Bandurska K. , Paczyńska J. , Szybecka A. , Krupa P.

Identyfikatory

DOI

10.2478/aep-2014-0020

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie reakcji PCR do identyfikacji gatunkowej bakterii MHB

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study characterizes mycorrhiza helper bacteria (MHB) from selected unpolluted locations as well as subjected to industrial emissions. To determine the species of bacteria isolated from the roots of ectomycorrhizal pine and birch, a method based on the sequence analysis of a 16S rRNA gene was used. The isolated bacteria were initially characterized by available biochemical methods and phenotypic observation. On the selected bacteria representatives isolation of DNA was performed, on which the PCR reaction was carried out. In this way amplified samples were automatically sequenced and the obtained results were compared to public databases. Among the isolated bacteria Pseudomonas fluorescens SBW25 and Burkholderia xenovorans LB400 species were dominant.

PL

W pracy scharakteryzowano bakterie wspomagające mikoryzę pochodzące z wybranych terenów ekologicznie czystych oraz z terenów poddanych emisji przemysłowej. Przedstawiono wykorzystanie metody opartej na analizie sekwencji genu 16S rRNA do określenia przynależności gatunkowej bakterii wyizolowanych z korzeni ektomikoryzowych sosny i brzozy. Wyizolowane bakterie zostały wstępnie scharakteryzowane przy pomocy dostępnych metod biochemicznych i obserwacji fenotypowej. Dla wybranych przedstawicieli dokonano izolacji DNA, względem którego przeprowadzono reakcję PCR. Powielone w ten sposób próbki automatycznie zsekwencjonowano, a uzyskane sekwencje porównywano w ogólnodostępnych bazach danych. Wśród wyizolowanych bakterii dominowały gatunki Pseudomonas fluorescens SBW25 oraz Burkholderia xenovorans LB400.

Słowa kluczowe

EN

mycorrhiza; helper bacteria; MHB; 16S rRNA gene

PL

mikoryza; bakterie wspomagające; MHB; gen 16sRNA

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 40, no. 2
• Strony: 115--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., tab.

Twórcy

autor

Ząbkiewicz A.

• Częstochowa Jan Długosz University, Institute of Chemistry, Environmental Protection and Biotechnology, Department of Microbiology and Biotechnology, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Myga-Nowak M.

• Częstochowa Jan Długosz University, Institute of Chemistry, Environmental Protection and Biotechnology, Department of Microbiology and Biotechnology, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Bandurska K.

• Częstochowa Jan Długosz University, Institute of Chemistry, Environmental Protection and Biotechnology, Department of Microbiology and Biotechnology, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Paczyńska J.

• Częstochowa Jan Długosz University, Institute of Chemistry, Environmental Protection and Biotechnology, Department of Microbiology and Biotechnology, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Szybecka A.

• Częstochowa Jan Długosz University, Institute of Chemistry, Environmental Protection and Biotechnology, Department of Microbiology and Biotechnology, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Krupa P.

• Częstochowa Jan Długosz University, Institute of Chemistry, Environmental Protection and Biotechnology, Department of Microbiology and Biotechnology, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Aspray T.J., Jones E.E., Whipps J.M. & Bending G.D. (2006). Importance of mycorrhization helper bacteria cell density and metabolite localization for the Pinus sylvestris-Lactarius rufus symbiosis, FEMS Microbiology Ecology, 56, 25-33.
• [2] Aspray T.J., Frey-Klett P., Jones E.E., Whipps J.M., Garbaye J. & Bending G.D. (2006). Mycorrhization helper bacteria: a case of specificity for altering ectomycorrhiza architecture but not ectomycorrhiza formation, Mycorrhiza 16, 533-541.
• [3] Badura L. (2006). Rozważania nad rolą mikroorganizmów w glebach, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Rolnictwo, 89, 546, 13-23.
• [4] Barea J.M., Pozo M.J., Azcón R. & Azcón-Aguilar C. (2005). Microbial co-operation in the rhizosphere, Journal of Experimental Botany, 56, 417, 1761-1778.
• [5] Bending G.D., Poole E.J., Whipps J.M. & Read D.J. (2002). Characterisation of bacteria from Pinus sylvestris-Suillus luteus mycorrhizas and their effects on root-fungus interactions and plant growth, FEMS Microbiology Ecology, 39, 219-227.
• [6] Bianciotto V., Lumini E., Lanfranco L., Minerdi D., Bonfante P. & Perotto S. (2000). Detection and identification of bacterial endosymbionts in arbuscular mycorrhizal fungi belonging to the family Gigasporaceae, Applied and Environmental Microbiology, 66, 10, 4503-4509.
• [7] Brulé C, Frey-Klett P., Pierrat J.C., Courrier S., Gérarad F., Lemoine M.C., Rousselet J.L., Sommer G. & Garbaye J. (2001). Survival in the soil of the ectomycorrhizal fungus Laccaria bicolor and the effects of a mycorrhiza helper Pseudomonas fluorescens, Soil Biology and Biochemistry, 33, 1683-1694.
• [8] Burbianka M. & Pliszka A. (1997). Mikrobiologia żywności. Mikrobiologiczne metody badah produktów żywnościowych. PZWL.
• [9] Dahm H. & Strzelczyk E. (2004). Żyjące lecz nie dające się hodować bakterie, Postępy Mikrobiologii, 43, 3, 251-265.
• [10] Deveau A., Palin B., Delavuelle C, Peter M., Pierrat J.C., Sarniguet A., Garbaye J., Martin F. & Frey-Klett P. (2007). The mycorrhiza helper Pseudomonas fluorescens BBc6R8 has a specific the ectomycorrhizal fungus Laccaria bicolor S238N, New Phytologist, 175, 743-755.
• [11] Duponnois R. & Planchette C.A (2003). Mycorrhiza helper bacterium enhances ectomycorrhizal and endomycorrhizal symbiosis of Australian Acacia species, Mycorrhiza. 13, 85-91.
• [12] Founoune H., Duponnoise R., Bâ A.M., Sall S., Branget I., Lorquin J., Neyra M. & Chotte J.L. (2002). Mycorrhiza Helper Bacteria stimulate ectomycorrhizal symbiosis of Acacia holosericea with Pisolithus alba, New Phytologist 153, 81-89.
• [13] Frey P., Frey-Klett P., Garbaye J., Berge O. & Heulin T. (1997). Metabolic and genotypic fingerprinting of fluorescent pseudomonads associated with the Douglas Fir-Laccaria bicolor mycorhizosphere, Applied and Environmental Microbiology, 63, 1852-1860.
• [14] Garbaye J. (1994). Helper bacteria: a new dimension to the mycorrhizal symbiosis, New Phytologist, 128, 197-210.
• [15] Gottlieb M. (2002). Czynniki determinujące zdolność bakterii z rodzaju Pseudomonas do kolonizacji systemu korzeniowego roślin, Postępy Mikrobiologii, 41, 3, 277-297.
• [16] Izumi H., Moore E.R.B., Killham K., Alexander I.J. & Anderson I.C. (2007). Characterisation of endobacterial communities in ectomycorrhizas by DNA- and RNA-based molecular methods, Soil Biology & Biochemistry, 39, 891-899.
• [17] Janssen PH. (2006). Identifying the dominant soil bacteria taxa in libraries of 16S rRNA and 16S rRNA genes, Applied and Environmental Microbiology, 72, 3, 1719-1728.
• [18] Krupa P. (2004). Ektomikoryzy i ich znaczenie dla drzew rosnących na terenach zanieczyszczonych metalami cięzkimi. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego. Katowice 2004.
• [19] Linderman R.G. (1998). Mycorrhiza interactions with the rhizosphere microflora: The Mycorrhizosphere Effect, Phytopatology 78, 366-371.
• [20] Poole E.J., Bending G.D., Whipps J.M. & Read D.J. (2001). Bacteria associated with Pinus sylvestris-Lactarius rufus ectomycorrhizas and their effects on mycorrhiza formation in vitro, New Phytologist 151, 743-751.
• [21] Tarkka M.T & Frey-Klett P. (2008). Mycorrhiza helper bacteria [in:] Varna, A. (Ed.), Mycorrhiza. Genetics and Molecular Biology, Eco-Function, Biotechnology, Eco-Physiology, Structure and Systematics. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2008.
• [22] Więckowicz M. (2009). Molekularne metody identyfikacji mikroorganizmów w złożonych ekosystemach, Postqpy Mikrobiologii, 48, 1, 67-73.
• [23] Wrótniak W. & Dahm H. (2001). Liczebność, typy morfologiczne i niektóre właściwości fizjologiczne bakterii wyizolowanych z owocników grzybów ektomikoryzowych. [in:] Dahm, H. (Ed.) Drobnoustroje środowiska glebowego. Aspekty fizjologiczne, biochemiczne, genetyczne, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Wydawnictwo Adam Marszałek, Toruń 2001.
• [24] Silby M.W., Cerdeño-Tárraga A.M., Vernikos G.S., Giddens S.R., Jackson R.W., Preston M.G., Zhang X., Moon Ch.D., Gehirg S.M., Godfrey S. Ac., Knight Ch.G., Malone J.G., Robinson Z., Spiers A.J., Harris S., Challis G.L., Yaxley A.M., Harris D., Seeger K., Murphy L., Rutter S., Squares R., Quail M.A, Saunders E., Mavromatis K., Brettin T.S., Bentley S.D., Hothersall J., Stephens E., Thomas Ch. M. Parkhill, J. Levy, S.B., Rainey P.B. & Thomson N.R. (2009). Genomic and genetic analyses of diversity and plant interactions of Pseudomonas fluorescens, Genome Biol, 10, 5, R51, doi:10.1186/gb-2009-10-5-r51.
• [25] Suau A., Bonnet R., Sutren M., Godon J-J., Gibson G.R., Collins M.D. & Dore J. (1999). Direct analysis of genus encoding 16S rRNA from complex communities reveals many novel molecural species within the human gut. Applied and Environmental Microbiology. 65 (11): 4799-4807.