बेसिलस थुरिंजेंसिस विशेषताओं, आकारिकी, जीवन चक्र

रोग-कीट thuringiensis एक जीवाणु है जो ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के एक बड़े समूह से संबंधित है, कुछ रोगजनक और अन्य पूरी तरह से अहानिकर हैं। यह उन जीवाणुओं में से एक है, जिनका कृषि में कितना उपयोगी होने के कारण सबसे अधिक अध्ययन किया गया है.

यह उपयोगिता है कि इस जीवाणु में अपने स्पोरुलेशन चरण क्रिस्टल के दौरान उत्पादन की ख़ासियत होती है, जिसमें प्रोटीन होते हैं जो कुछ कीटों के लिए विषाक्त हो जाते हैं जो फसलों के लिए सही कीट होते हैं।.

की सबसे उत्कृष्ट विशेषताओं में से है बैसिलस थुरिंगिएन्सिस इसकी उच्च विशिष्टता, मनुष्यों, पौधों और जानवरों के लिए सुरक्षा, साथ ही साथ इसकी न्यूनतम अवशिष्टता पाई जाती है। इन विशेषताओं ने उन्हें फसलों को नुकसान पहुंचाने वाले कीटों के उपचार और नियंत्रण के लिए सबसे अच्छे विकल्पों में से एक के रूप में खुद को स्थान देने की अनुमति दी.

इस जीवाणु का सफल उपयोग 1938 में स्पष्ट हुआ जब इसके बीजाणुओं के साथ निर्मित पहला कीटनाशक पैदा हुआ। वहां से इतिहास लंबा रहा है और इसके माध्यम से इस बात की पुष्टि हुई है बैसिलस थुरिंगिएन्सिस कृषि कीटों को नियंत्रित करने के लिए सबसे अच्छे विकल्पों में से एक है.

सूची

• 1 टैक्सोनॉमी
• 2 आकृति विज्ञान
• 3 सामान्य विशेषताएं
• 4 जीवन चक्र
  • ४.१ विष
• 5 कीट नियंत्रण में उपयोग
  • 5.1 विष की क्रिया का तंत्र
  • 5.2 बैसिलस थुरिंगिनेसिस और कीटनाशक
  • 5.3 बैसिलस थुरिंगिनेसिस और ट्रांसजेनिक खाद्य पदार्थ
• कीट पर 6 प्रभाव
• 7 संदर्भ

वर्गीकरण

का वर्गीकरण वर्गीकरण बैसिलस थुरिंगिएन्सिस यह है:

डोमेन: जीवाणु

Filo: Firmicutes

वर्ग: बेसिली

आदेश: Bacillales

परिवार: Bacillaceae

शैली: रोग-कीट

प्रजातियों: बैसिलस थुरिंगिएन्सिस

आकृति विज्ञान

वे बैक्टीरिया होते हैं जिनमें गोल सिरों के साथ सलाखों का आकार होता है। वे परिधि के झंडे का एक पैटर्न पेश करते हैं, साथ ही सेल सेल सतह पर वितरित किया जाता है.

इसमें लंबाई में 3-5 माइक्रोन और चौड़ाई में 1-1.2 माइक्रोन के आयाम हैं। उनकी प्रायोगिक संस्कृतियों में, 3-8 मिमी के व्यास के साथ, नियमित किनारों और एक "पाले सेओढ़ लिया गिलास" के रूप में परिपत्र कालोनियों को देखा जाता है।.

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का अवलोकन करते समय, छोटी श्रृंखलाओं में शामिल विशिष्ट लम्बी कोशिकाएं देखी जाती हैं.

जीवाणुओं की यह प्रजाति बीजाणुओं का निर्माण करती है जिनकी एक विशिष्ट दीर्घवृत्ताभ आकृति होती है और ये कोशिका के मध्य भाग में स्थित होते हैं, बिना किसी विकृति के.

सामान्य विशेषताएं

सबसे पहले, द बैसिलस थुरिंगिएन्सिस ग्राम-पॉजिटिव जीवाणु है, जिसका अर्थ है कि जब ग्राम दाग प्रक्रिया के अधीन होता है तो यह एक वायलेट रंगाई प्राप्त करता है.

इसी तरह, यह एक जीवाणु है जो विभिन्न वातावरणों को उपनिवेशित करने की अपनी क्षमता की विशेषता है। सभी मिट्टी के प्रकारों में इसे अलग करना संभव हो गया है। इसका एक विस्तृत भौगोलिक वितरण है, जो अंटार्कटिका में भी पाया गया है, जो ग्रह पर सबसे प्रतिकूल वातावरण में से एक है.

एक सक्रिय चयापचय को प्रस्तुत करता है, जो ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, राइबोज, माल्टोज और थैलेहोज जैसे कार्बोहाइड्रेट को किण्वित करने में सक्षम होता है। यह स्टार्च, जिलेटिन, ग्लाइकोजन और एन-एसिटाइल-ग्लूकोसमाइन को भी हाइड्रोलाइज कर सकता है.

विचारों के उसी क्रम में, बैसिलस थुरिंगिएन्सिस यह सकारात्मक उत्प्रेरक है, जो पानी और ऑक्सीजन में हाइड्रोजन पेरोक्साइड को विघटित करने में सक्षम है.

जब इसे अगर-रक्त माध्यम में खेती की गई है, तो बीटा हेमोलिसिस का एक पैटर्न देखा गया है, जिसका अर्थ है कि यह जीवाणु एरिथ्रोसाइट्स को पूरी तरह से नष्ट करने में सक्षम है।.

वृद्धि के लिए इसकी पर्यावरणीय आवश्यकताओं के संबंध में, इसे 10 से लेकर 15 ° C से 40 - 45 ° C तक तापमान रेंज की आवश्यकता होती है। उसी तरह, इसका इष्टतम पीएच 5.7 और 7 के बीच है.

बैसिलस थुरिंगिएन्सिस यह एक सख्त एरोबिक बैक्टीरिया है। ऑक्सीजन की व्यापक उपलब्धता के साथ वातावरण में अनिवार्य होना चाहिए.

की विशिष्ट विशेषता बैसिलस थुरिंगिएन्सिस यह है कि स्पोरुलेशन की प्रक्रिया के दौरान, यह डेल्टा टॉक्सिन नामक एक प्रोटीन द्वारा गठित क्रिस्टल उत्पन्न करता है। इन दो समूहों के भीतर पहचाना गया है: क्राई एंड द साइट.

यह विष कुछ प्रकार की फसलों के लिए सही कीट हैं जो कुछ कीटों की मृत्यु का कारण बन सकते हैं.

जीवन चक्र

बी थुरिंगिएनिसिस यह दो चरणों के साथ एक जीवन चक्र प्रस्तुत करता है: उनमें से एक वनस्पति विकास की विशेषता है, दूसरा स्पोरुलेशन द्वारा। पहला विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियों में होता है, जैसे पोषक तत्व युक्त वातावरण, दूसरा प्रतिकूल परिस्थितियों में, भोजन की कमी के साथ.

कीट लार्वा जैसे कि तितलियों, बीट्लस या मक्खियों, दूसरों के बीच, पौधों के पत्तों, फलों या अन्य भागों में खिलाकर एंडोस्पोरस बैक्टीरिया को खा सकते हैं। बी थुरिंगिएनिसिस.

कीट के पाचन तंत्र में, कीट की क्षारीय विशेषताओं के कारण, जीवाणु का क्रिस्टलीय प्रोटीन घुल जाता है और सक्रिय हो जाता है। प्रोटीन कीट के आंतों की कोशिकाओं में एक रिसेप्टर को बांधता है, जिससे एक छिद्र बनता है जो इलेक्ट्रोलाइट संतुलन को प्रभावित करता है, जिससे कीट की मृत्यु हो जाती है.

इस प्रकार, जीवाणु अपने खिलाने, गुणा और नए बीजाणुओं के गठन के लिए मृत कीट के ऊतकों का उपयोग करता है जो अन्य मेजबान को संक्रमित करेंगे.

विष

द्वारा निर्मित विष बी थुरिंगिएनिसिस वे अकशेरूकीय में अत्यधिक विशिष्ट कार्रवाई पेश करते हैं और कशेरुक में सहज होते हैं। के परजीवी समावेशन बी। थुरिंगेंसिस उनके पास विविध और सहक्रियात्मक गतिविधि के साथ अलग-अलग प्रोटीन हैं.

बी थुरिंगिएनिसिस इसमें कई विषाणुजन्य कारक शामिल हैं, जिनमें डेल्टा एंडोटॉक्सिंस क्राई और साइट के अलावा, कुछ अल्फा और बीटा एक्सोटॉक्सिन, चिटिनासेस, एंटरोटॉक्सिन, फॉस्फोलिपेस और हेमोलिसिन शामिल हैं, जो एक एंटोमोपाथोजन की तरह अपनी कार्यक्षमता को बढ़ाते हैं।.

के विषाक्त प्रोटीन क्रिस्टल बी थुरिंगिएनिसिस, उन्हें माइक्रोबियल कार्रवाई द्वारा मिट्टी में अपमानित किया जाता है और सौर विकिरण की घटना से वंचित किया जा सकता है.

कीट नियंत्रण में उपयोग

बैसिलस थुरिंगिनेसिस की एंटोमोपैथोजेनिक क्षमता का फसलों की सुरक्षा में 50 से अधिक वर्षों तक अत्यधिक दोहन किया गया है।.

जैव प्रौद्योगिकी के विकास और इसकी प्रगति के लिए धन्यवाद, दो मुख्य मार्गों के माध्यम से इस विषाक्त प्रभाव का उपयोग करना संभव हो गया है: कीटनाशकों की तैयारी जो सीधे फसलों में उपयोग की जाती हैं और ट्रांसजेनिक खाद्य पदार्थों का निर्माण.

विष की क्रिया का तंत्र

कीटों के नियंत्रण में इस जीवाणु के महत्व को समझने के लिए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि कीट के जीव में विष कैसे हमला करता है।.

इसकी क्रिया का तंत्र चार चरणों में विभाजित है:

क्राय प्रोटोक्सिन का घुलनशीलता और प्रसंस्करण: आंत में घुलने वाले कीट लार्वा द्वारा घिसने वाले क्रिस्टल। मौजूद प्रोटीज की कार्रवाई से, वे सक्रिय विषाक्त पदार्थों में बदल जाते हैं। ये विषाक्त पदार्थ तथाकथित पेरिट्रोफिक झिल्ली (आंतों के उपकला कोशिकाओं के सुरक्षात्मक झिल्ली) से गुजरते हैं.

रिसीवरों के लिए संघ: विषाक्त पदार्थों को विशिष्ट साइटों से बांधते हैं जो कीट की आंतों की कोशिकाओं के माइक्रोविली में स्थित होते हैं.

झिल्ली में सम्मिलन और छिद्र का गठन: क्राय प्रोटीन झिल्ली में डाला जाता है और आयन चैनलों के गठन के माध्यम से ऊतक के कुल विनाश का कारण बनता है.

cytolysis: आंतों की कोशिकाओं की मृत्यु। यह कई तंत्रों के माध्यम से होता है, जो सबसे अधिक जाना जाता है आसमाटिक साइटोलिसिस और पीएच संतुलन को बनाए रखने वाले सिस्टम की निष्क्रियता.

बैसिलस थुरिंगिएन्सिस और कीटनाशक

एक बार बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित प्रोटीन के विषाक्त प्रभाव को सत्यापित किया गया था, फसलों में कीटों के नियंत्रण में इसके संभावित उपयोग का अध्ययन किया गया था।.

इन जीवाणुओं द्वारा उत्पादित विष के कीटनाशक गुणों को निर्धारित करने के लिए कई अध्ययन किए गए हैं। इन जांचों के सकारात्मक परिणामों के कारण, बैसिलस थुरिंगिएन्सिस यह कीटों को नियंत्रित करने के लिए दुनिया भर में उपयोग किए जाने वाले जैविक कीटनाशक बन गए हैं जो विभिन्न फसलों को नुकसान और नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं.

पर आधारित जैवसंश्लेषण बैसिलस थुरिंगिएन्सिस वे समय के साथ विकसित हुए हैं। पहले से जो केवल बीजाणु और स्फटिक होते थे, उन्हें तीसरी पीढ़ी के रूप में जाना जाता था जिसमें पुनः संयोजक बैक्टीरिया होते हैं जो बीटी विष उत्पन्न करते हैं और पौधे के ऊतकों तक पहुंचने जैसे लाभ होते हैं।.

इस जीवाणु द्वारा निर्मित विष का महत्व यह है कि यह केवल कीड़ों के खिलाफ ही प्रभावी नहीं है, बल्कि अन्य जीवों जैसे कि नेमाटोड, प्रोटोजोआ और स्ट्रैपटोड के भी खिलाफ है।.

यह स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है कि यह विष अन्य प्रकार के जीवित प्राणियों जैसे कशेरुक, एक समूह जिसमें पूरी तरह से मनुष्य के अंतर्गत आता है, में पूरी तरह से अहानिकर है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पाचन तंत्र की आंतरिक स्थितियां इसके प्रसार और प्रभाव के लिए उपयुक्त नहीं हैं.

बैसिलस थुरिंगिएन्सिस और ट्रांसजेनिक खाद्य पदार्थ

तकनीकी विकास के लिए धन्यवाद, विशेष रूप से पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी के विकास के कारण, पौधों को बनाना संभव हो गया है जो कि कीटों के प्रभाव के लिए आनुवंशिक रूप से प्रतिरक्षा हैं जो फसलों पर कहर बरपाते हैं। इन पौधों को उदारतापूर्वक ट्रांसजेनिक खाद्य पदार्थों या आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों के रूप में जाना जाता है.

इस तकनीक में जीवाणु के जीनोम के भीतर जीन के अनुक्रम की पहचान करना शामिल है जो विषाक्त प्रोटीन की अभिव्यक्ति के लिए कोड है। बाद में उन जीनों को इलाज के लिए पौधे के जीनोम में स्थानांतरित कर दिया जाता है.

जब पौधे बढ़ता है और विकसित होता है, तो यह उस विष को संश्लेषित करना शुरू कर देता है जो पहले निर्मित था बैसिलस थुरिंगिएन्सिस, तब कीड़े की कार्रवाई के लिए प्रतिरक्षा.

ऐसे कई प्लांट हैं जिनमें यह तकनीक लागू की गई है। इनमें मक्का, कपास, आलू और सोयाबीन प्रमुख हैं। इन फसलों को बीटी मकई, बीटी कपास, आदि के रूप में जाना जाता है।.

बेशक इन जीएम खाद्य पदार्थों ने आबादी में कुछ चिंता पैदा की है। हालाँकि, संयुक्त राज्य अमेरिका की पर्यावरण एजेंसी द्वारा प्रकाशित एक रिपोर्ट में यह निर्धारित किया गया था कि ये खाद्य पदार्थ, किसी भी प्रकार की विषाक्तता या क्षति को प्रकट नहीं करते हैं, न तो मनुष्यों में और न ही बेहतर जानवरों में।.

कीट पर प्रभाव

के क्रिस्टल बी थुरिंगिएनिसिस वे उच्च पीएच और प्रोटॉक्सिन के साथ कीट की आंत में भंग कर देते हैं, और अन्य एंजाइम और प्रोटीन जारी किए जाते हैं। इस प्रकार प्रोटोक्सिन सक्रिय विषाक्त पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं जो आंत की कोशिकाओं के विशेष रिसेप्टर अणुओं से जुड़ते हैं.

विष बी। थुरिंगिनेसिस की कीट विच्छेदन, आंत के पक्षाघात, उल्टी, उत्सर्जन में असंतुलन, आसमाटिक सड़न, सामान्य पक्षाघात और अंत में मृत्यु.

विष की कार्रवाई के कारण, गंभीर क्षति जो इसके कामकाज को आंतों के ऊतकों में डालती है, पोषक तत्वों के आत्मसात को प्रभावित करती है.

यह माना जाता है कि कीट की मृत्यु बीजाणुओं के अंकुरण और कीट के हीमोकोल में वनस्पति कोशिकाओं के प्रसार के कारण हो सकती है.

हालांकि, यह सोचा जाता है कि मृत्यु दर कीट के आंत में निवास करने वाले कमेंसिल बैक्टीरिया की कार्रवाई पर निर्भर करेगी और विष की कार्रवाई के बाद बी थुरिंगिएनिसिस सेप्टिसीमिया पैदा करने में सक्षम होगा.

विष बी थुरिंगिएनिसिस यह कशेरुक को प्रभावित नहीं करता है, क्योंकि उत्तरार्द्ध में भोजन का पाचन एसिड मीडिया में किया जाता है, जहां विष सक्रिय नहीं होता है.

कीड़ों में इसकी उच्च विशिष्टता पर प्रकाश डाला गया, विशेष रूप से लेपिडोप्टेरा के लिए जाना जाता है। यह अधिकांश एंटोमोफ्यूना के लिए सुरक्षित माना जाता है और पौधों पर कोई हानिकारक कार्रवाई नहीं करता है, अर्थात यह फाइटोटॉक्सिक नहीं है.

संदर्भ

1. हॉफ, एच। और व्हाइटली, एच। (1989, जून)। कीटनाशक क्रिस्टल प्रोटीन के बैसिलस थुरिंगिएन्सिस. माइक्रोबायोलॉजिकल रिव्यू। ५३ (२)। 242-255.
2. मार्टिन, पी। और ट्रैवर्स, आर। (1989, अक्टूबर)। दुनिया भर में बहुतायत और वितरण बैसिलस थुरिंगिएन्सिस एप्लाइड एंड एनवायर्नमेंटल माइक्रोबायोलॉजी। ५५ (१०)। 2437-2442.
3. रोह, जे।, जे, वाई।, मिंग, एस।, ब्युंग, आर। और येओन, एच। (2007)। बेसिलस थुरिंगिएन्सिस इन कीट पेस्ट कंट्रोल के लिए एक विशिष्ट, सुरक्षित और प्रभावी उपकरण के रूप में। जर्नल ऑफ माइक्रोबायोलॉजी एंड बायोटेक्नोलॉजी ।17 (4)। 547-559
4. सौका, डी। और बेनिटेंडे जी। (2008). बैसिलस थुरिंगिएन्सिस: सामान्यता कृषि कीट हैं कि लेपिडोप्टेरान कीटों के बायोकेन्ट्रोल में इसके उपयोग के लिए एक दृष्टिकोण। अर्जेंटीना जर्नल ऑफ माइक्रोबायोलॉजी। 40. 124-140
5. श्नेफ, ई।, क्रिकमोर, एन।, वान री, जे।, लेर्क्लस, डी।, बॉम, जे।, फेइटल्सन, जे।, जिगलर, डी। और डीन एच। (1998, सितंबर) बैसिलस थुरिंगिएन्सिस और इसके कीटनाशक क्रिस्टल प्रोटीन। माइक्रोबायोलॉजी और आणविक जीवविज्ञान समीक्षा। ६२ (३)। 775-806.
6. विला, ई।, पर्रा, एफ।, सिरा, एल। और विलालोबोस, एस। (2018, जनवरी)। जैविक नियंत्रण के एजेंट और कृषि जैव विविधता में इसके निहितार्थ के रूप में जीनस बेसिलस। मैक्सिकन जर्नल ऑफ फाइटोपैथोलॉजी। ऑनलाइन प्रकाशन.