Identification and prevalence mapping of plant-associated aerobic anoxygenic phototrophic (AAP) bacteria in Japan
Authors
Date
2024Copyright
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Aerobiset anoksygeeniset fototrofiset (AAP) bakteerit ovat prokaryootteja, jotka elävät aerobisissa olosuhteissa ja pystyvät hyödyntämään auringon valoenergiaa tuottamatta happea. Nämä bakteerit tunnetaan akvaattisena bakteeriryhmänä ja useat tutkimukset ovat osoittaneet niiden olevan merkittävässä roolissa meriekosysteemin hiilenkierrossa. AAP-bakteereita on lähiaikoina löydetty myös terrestriaalisista ympäristöistä kuten maaperästä sekä kasvien fyllosfääristä ja endosfääristä. Kuitenkin terrestriaalisista AAP-bakteereista on vain vähän tietoa, kuten niiden esiintyvyydestä sekä vuorovaikutuksesta kasvi-isäntien kanssa. Lähiaikoina Jaettu Valo -projekti (Jyväskylän yliopisto) on kerännyt neljästä eri maasta kasviassosioituneita AAP-bakteereita ja kartoittanut niiden esiintyvyyttä boreaalis–arktisessa ilmastossa. Heidän tuloksensa osoittivat, että lähes kaikissa kerätyissä kasvilajinäytteissä esiintyi AAP-bakteereita, joista suurin osa kuului Methylobacterium sp. ja Sphingomonas sp. sukuihin.
Tässä tutkimuksessa neljää kasvilajia kerättiin kahdesta eri Japanin kaupungista, tavoitteena selvittää AAP-bakteereiden esiintyvyyttä myös lämpimissä Itä-Aasian ympäristöissä ja millaisia lajeja löytyy Japanista. Eristetyt AAP-bakteerit on tunnistettu sukutasolle ja tuloksia vertailtiin aiempien
tuloksien kanssa. Kerätyistä 24 lehtinäytteistä ja 12 oksanäytteestä AAP-bakteereja löytyi 13% fyllosfääristä, 4% endosfääristä ja 42% oksasta. Kaikki kerätyt kasvilajit sisälsivät AAP-bakteereita, mutta niitä löytyi Pinus sp.
-lajin oksista enemmän kuin muista kasvilajeista. Japanissa kerätyistä näytteistä löytyi arviolta 9 AAP-bakteerilajia, josta kaikki lajit kuuluivat Methylobacterium
sp. sukuun. Japanin ja boreaalis-arktisen AAP-bakteerilajiston välillä oli eroavaisuutta, sillä Japanin näytteistä Sphingomonas sp. sukua ei esiintynyt.
Japanissa kerätyt laji- ja näytemäärät olivat pieniä, mikä voi vaikuttaa saatuun tulokseen. Lisätutkimuksia tarvitaan selvittääkseen mitkä tekijät, kuten isäntäkasvilajit, ilmasto, lämpötila tai kosteus, vaikuttavat AAP-bakteerilajiston eroavaisuuksiin ja niiden esiintyvyyteen.
...
Aerobic Anoxygenic Phototrophic (AAP) bacteria are prokaryotes, which live in aerobic conditions and are able to capture energy from solar radiation without producing oxygen. AAP bacteria are known as an aquatic bacterial group and numerous studies suggest that they play an important role in carbon cycling in the ocean. Recently, AAP bacteria have also been discovered in terrestrial environments, such as soils, plant phyllosphere and endosphere. However, there is little information about terrestrial AAP bacteria, including their prevalence, and interactions with plant hosts. Recently, Shared Light project (University of Jyväskylä) has collected plant-associated AAP bacteria from four different countries to examine the prevalence of the bacteria from boreal to arctic climate. Their results showed that AAP bacteria were present in nearly every plant species collected, with Methylobacterium sp. and Sphingomonas sp. being the most common bacterial genera.
In this study, four plant species were collected from two cities in Japan to investigate whether AAP bacteria also occur in warm East-Asian environments and to identify which AAP bacterial species are found in Japan. The isolated AAP bacteria were identified to the genus level and the results were compared with the previous data. Out of the total 24 leaf and 12 branch samples collected, 13% of AAP bacteria were found in the phyllosphere, 4% in the endosphere and 42% in branches. All collected plant species contained AAP bacteria, with a higher prevalence observed in the branches of Pinus sp. compared to other plant species. 9 different species of AAP bacteria were found in the collected samples, all belonging to the genus Methylobacterium sp. There was a clear difference between the AAP bacteria species isolated in Japan and from boreal–arctic climates, as Sphingomonas sp. was not found in samples from Japan. The sample size and the number of species collected in Japan were small, which might have affected the result. Further research is needed to determine the factors, such as host plant species, climate, temperature or humidity, that influence the differences in AAP bacterial species and their prevalence.
...
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
Keywords
Metadata
Show full item recordCollections
- Pro gradu -tutkielmat [28989]
Related items
Showing items with similar title or keywords.
-
Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria and their photosynthetic membranes : imaging from macro- to nanoscale
Franz, Ole (2022)While anaerobic anoxygenic phototrophic green or purple bacteria have been extensively researched, little is known about the ubiquity and function of aerobic anoxygenic phototrophic (AAP) bacteria in different environments. ... -
Aerobisten anoxygeenisten fotosynteettisten (AAP) bakteerien havainnointi ja esiintyminen pohjoisella hemiarktisella kasvillisuusvyöhykkeellä
Mäkelä, Meri; Kraft, Venla (2021)Aerobiset anoxygeeniset fotosynteettiset (AAP) bakteerit eli hapellisissa olosuhteissa happea tuottamattomasti yhteyttävät bakteerit ovat monimuotoinen fotoheterotrofinen bakteeriryhmä. Niiden tutkimus on keskittynyt ... -
Temporal and Spatial Variation in Microbial Communities of Aquatic Sediments in the Baltic Sea
Kolehmainen, Aleksi (2021)Mikrobipopulaatiot ovat olennainen osa jokaista ekosysteemiä. Tästä huolimatta alkueliöt ovat kuitenkin huomattavasti vähemmän tutkittuja prokaryootteihin verrattuna. Tämä maisteritutkielma tutkii mikrobipopulaatioiden ... -
Structural basis for light control of cell development revealed by crystal structures of a myxobacterial phytochrome
Woitowich, Nicole C.; Halavaty, Andrei S.; Waltz, Patricia; Kupitz, Christopher; Valera, Joseph; Tracy, Gregory; Gallagher, Kevin D.; Claesson, Elin; Nakane, Takanori; Pandey, Suraj; Nelson, Garrett; Tanaka, Rie; Nango, Eriko; Mizohata, Eiichi; Owada, Shigeki; Tono, Kensure; Joti, Yasumasa; Nugent, Angela C.; Patel, Hardik; Mapara, Ayesha; Hopkins, James; Duong, Phu; Bizhga, Dorina; Kovaleva, Svetlana E.; Peter, Rachael St.; Hernandez, Cynthia N.; Ozarowski, Wesley B.; Roy-Chowdhuri, Shatabdi; Yang, Jay-How; Edlund, Petra; Takala, Heikki; Ihalainen, Janne; Brayshaw, Jennifer; Norwood, Tyler; Poudyal, Ishwor; Fromme, Petra; Spence, John C. H.; Moffat, Keith; Westenhoff, Sebastian; Schmidt, Marius; Stojković, Emina A. (International Union of Crystallography, 2018)Phytochromes are red-light photoreceptors that were first characterized in plants, with homologs in photosynthetic and non-photosynthetic bacteria known as bacteriophytochromes (BphPs). Upon absorption of light, BphPs ... -
Pigment analysis in Sphingomonas glacialis strain S2U11 and its light exposure effect
Ketola, Katri (2023)Hapellisissa oloissa happea tuottamattomat fotosynteettiset (AAP-) bakteerit saavat kemiallista energiaa hyödyntämällä valoa happea tuottamattomassa fotosynteesissä. Hapellinen ympäristö on tarpeellinen bakteeriklorofyllien ...