식물권

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식물권은 식물성 플랑크톤 세포를 둘러싸고 있는 유기 물질이 풍부한 미량 점액 지역이다. 이 지역은 식물성 플랑크톤 세포의 세포외 노폐물로 인해 영양소가 풍부하며, 이러한 영양소를 섭취하기 위해 이 지역에 세균이 서식하는 것으로 제안되었다. 이 높은 영양소 환경은 박테리아와 원생동물과 같은 미생물을 위한 마이크로바이옴과 다양한 먹이사슬을 만들어낸다.[1] 또한 식물권 내의 박테리아 집합체는 종에 특화되어 있으며 환경 요인에 따라 달라질 수 있다는 의견도 제시되었다.[2]

비교적으로, 식물성 플랑크톤에 있는 식물성 피체권은 영양소 재활용을 위해 중요한 뿌리 영역인 식물성 리즈권과 유사하게 제안되어 왔다. 식물 뿌리와 식물성 플랑크톤 둘 다 pH와 산소 농도를 바꾸는 것을 포함하여 즉각적인 주변 환경을 급격하게 변화시키는 화학물질을 배출한다. 지역사회 건설 측면에서는 미생물의 모집을 전파하기 위해 두 환경 모두에서 화학적 축을 사용한다. 원시권에서는 화학축이 미생물 군집을 가능하게 하는 토양의 운동성을 조정하기 위해 주인인 식물에 의해 사용된다. 식물권에서는 특정 화학물질의 식물성 플랑크톤 방출이 화학적 신호를 나타내는 박테리아 공생으로부터 반응을 이끌어내어 미생물의 모집과 이후의 식민지화를 가능하게 한다. 또한 인터페이스에는 숙주와 관련된 몇 가지 유사한 미생물, 화학 물질 및 대사물(공생 상호작용)이 있다. 여기에는 다른 풍부한 공동체 구성원에 비해 녹조의 식물체에서 가장 먼저 미생물인 Rhizobium과 같은 미생물이 포함되어 있다. 디메틸설로니오프로피온산(DMSP)과 2,3-디하이드록시프로판-1-술폰산(DHPS)과 같은 화학물질과 당류, 아미노산 등의 대사물이 두 마이크로바이옴의 작용 메커니즘에 모두 관여한다.

식물성 플랑크톤-박테리아 상호작용

식물성 플랑크톤과 박테리아 사이의 미세 척도 상호작용은 복잡하다. 식물성 플랑크톤-박테리아 상호작용은 기생, 경쟁 또는 상호주의일 가능성이 있다.

식물성 플랑크톤과 식물권의 박테리아 사이의 상호작용은 잠재적으로 해양의 영양이 적은 지역에서 중요할 수 있으며 상호주의의 한 예일 수도 있다. 영양소가 적은 해양 생태계(즉, 해양의 과두영역)에서 식물성 플랑크톤이 영양소 재활용을 위해 식물성 플랑크톤에 추억의 박테리아를 갖는 것이 잠재적으로 유익할 수 있다. 박테리아의 활동성은 낮을 수 있지만, 분류학적 다양성과 영양학적 다양성이 높다는 의견이 제시되었다.[3] 이것은 아마도 식물성 플랑크톤 종들이 이러한 과두영역에서 재활용된 영양소를 위해 다양한 종류의 박테리아 상호작용에 의존할 수 있고 박테리아는 음식의 원천을 위해 식물권을 둘러싼 유기 물질에 의존할 수 있다는 것을 암시할 수 있다.

그러나, 식물권의 박테리아-생체성 플랑크톤 상호작용은 기생할 수 있다. 같은 저영양소 과두영역에서, 영양소 스트레스를 받는 식물성 플랑크톤은 이 보호 점액층이나 관련 항생제를 생산할 수 없을지도 모른다. 또한 음식 스트레스를 받는 이 박테리아는 식물성 플랑크톤을 죽여서 음식 기질로 사용할 수 있다.[4]

또한 박테리아는 유산소호흡을 통해 유기물을 대사하는데, 이것은 물에서 산소를 고갈시키고 물기둥의 pH를 낮출 수 있다. 만약 충분한 유기물질이 생산된다면, 이 박테리아는 잠재적으로 물이 더 산성화되도록 함으로써 식물성 플랑크톤을 해칠 수 있다. (영양증도 참조).

식물권과 관련된 박테리아의 예

실제로 식물권의 실제 박테리아 다양성은 매우 다양하며 물속의 난기류(그래서 박테리아가 점액이나 식물성 플랑크톤 세포에 붙을 수 있다)나 영양분의 농도와 같은 의존적인 환경적 요인이다. 또한, 이 박테리아는 이 지역과 연관되었을 때 매우 전문화된 경향이 있다. 그럼에도 불구하고, 여기 식물권과 관련된 박테리아 생성의 몇 가지 예가 있다.

  • 녹모나스
  • 아크로모박터
  • 로소박터
  • 플라보박테리아과
  • 알테로모나스과
  • 아트로스피라 플랜텐시스
  • 테리모나스 루브라
  • C.vulgaris
  • 세디미니박테리움
  • 크리세오박테리움

참고 항목

참조

  1. ^ Sigee, David (2005). Freshwater Microbiology: Biodiversity and Dynamic Interactions of Microorganisms in the Aquatic Environment. West Sussex, England: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-48529-2.
  2. ^ Sapp, Melanie; Schwaderer, Anne S.; Wiltshire, Karen H.; Hoppe, Hans-Georg; Gerdts, Gunnar; Wichels, Antje (31 January 2007). "Species-Specific Bacterial Communities in the Phycosphere of Microalgae?". Microbial Ecology. 53 (4): 683–699. doi:10.1007/s00248-006-9162-5. PMID 17264999.
  3. ^ Cole, Jonathan J. (1982). "Interactions Between Bacteria and Algae in Aquatic Ecosystems". Annual Review of Ecology and Systematics. 13: 291–314. doi:10.1146/annurev.es.13.110182.001451.
  4. ^ Azam, Farooq; Malfatti, Francesca (October 2007). "Microbial structuring of marine ecosystems". Nature. 5 (10): 782–791. doi:10.1038/nrmicro1747. PMID 17853906.

5. 시모어, 저스틴 R 등 "식물권 확대: 식물성 플랑크톤-박테리아 관계를 위한 생태적 인터페이스" 자연미생물학, 제2권, 제7권, 2017년, 페이지 1-13, doi:10.1038/nmicrobiol. 2017.65.

6. 김, B, H, 라마난, R, 조, D-H, 오, H-M, 김, H.S (2014) 박테리아를 촉진하는 식물성장인 Rhizobium의 역할은 상호작용을 통해 알조 생물량을 증가시킨다. 바이오매스 및 바이오 에너지, 69, 95–105. doi: 10.1016/j.biombioe.2014.07.015

7. Geng, H, & Belas, R. (2010) 로즈박터-피오플랑크톤이 공생하는 분자 메커니즘. Current Opinion in Biotechnology, 21(3), 332–338. doi: 10.1016/j.copbio.2010.03.013 8. Ramanan, R., Kang, Z., Kim, B.-H., Cho, D.-H., Jin, L., Oh, H.-M., & Kim, H.-S. (2015). 녹조의 식물권 박테리아 다양성은 서식지 전반에 걸쳐 명백한 유사성을 보여준다. Algal Research, 8, 140–144. doi: 10.1016/j.algal.2015.02.003

9. 샤프, B. E., 하이네스, M. F., & 알렉산드르, G. M. (2016) 유익한 식물-박테리아 결합 모델의 화학적 신호 시스템. 식물 분자 생물학, 90(6), 549–559. doi: 10.1007/s11103-016-0432-4