Search for the agrobacterial cytokinin biosynthesis gene ipt in phototrophic purple bacteria

Abstract

Цитокинины – биологически активные вещества, широко распространенные не только в растительном мире, но и у микроорганизмов, в основном симбиотических или паразитических. Ранее при изучении влияния экзогенных цитокининов на штаммы фототрофных несерных пурпурных бактерий было показано, что геномы Rhodobacter (Rba.) sphaeroides 2R и Rhodopseudomonas (Rps.) palustris содержат последовательности гена биосинтеза цитокининов ipt. В работе дополнительно к указанным штаммам были использованы штаммы Rba. sphaeroides 2.4.1, для которых методами рестрикционного анализа и ПЦР-амплификации удалось подтвердить наличие в геномах этих штаммов фрагмента гена ipt длиной 364 п.н. Был проведен анализ экспрессии этого гена в различных условиях выращивания исследуемых штаммов ФНПБ: в миксотрофных условиях, в темноте, на свету в присутствии кислорода и на светуаноксигенно.Для штамма Rba. sphaeroides 2.4.1. оптимальным условием для экспрессии гена ipt является выращивание его в темноте. А штамм Rps. palustris в присутствии кислорода и в темноте, и на свету экспрессирует ген ipt примерно на одном уровне. Для обоих штаммов показано, что ген ipt подвержен световой регуляции.

Cytokinins are biologically active substances that are widespread not only in the plant world, but also in microorganisms, mostly symbiotic or parasitic. Earlier, studying the effect of exogenous cytokinins on strains of phototrophic nonsulfur purple bacteria, it was shown that the Rhodobacter (Rba.) Sphaeroides 2R and Rhodopseudomonas (Rps.) palustris genomes contain sequences of the iptcytokinin biosynthesis gene. In this work, in addition to these strains, there were used strains of Rba. sphaeroides 2.4.1, for which restriction analysis and PCR amplification were able to confirm in the genomes of these strains the presence of the ipt gene fragment of 364 bp long. The expression of this gene under various growth conditions (in the mixotrophic conditions, in the dark, in the light with oxygen and in the light without oxygen) of the tested strains of FNPB wereanalyzed. The optimal condition for the expression of the ipt gene for strain Rba.sphaeroides 2.4.1 is cultivation in the dark. The strain Rps. palustris in the dark and in the light with oxygen expresses the ipt gene at approximately the same level. Both strains show that the ipt gene can be regulated by the light.