Cellular responses in the cyanobacterial symbiont during its vertical transfer between plant generations in the Azolla microphylla symbiosis.
Azolla卵門共生の植物世代の間のその垂直転送の間のラン藻の共生生物の細胞性応答。
Key laboratory of Bio-Pesticide and Chemical Biology, Ministry of Education, Fujian Agriculture and Forestry University, China.
Abstract
The nitrogen-fixing symbiosis between cyanobacteria and the water fern Azolla microphylla is, in contrast to other cyanobacteria-plant symbioses, the only one of a perpetual nature. The cyanobacterium is vertically transmitted between the plant generations, via vegetative fragmentation of the host or sexually within megasporocarps. In the latter process, subsets of the cyanobacterial population living endophytically in the Azolla leaves function as inocula for the new plant generations. Using electron microscopy and immunogold-labeling, the fate of the cyanobacterium during colonization and development of the megasporocarp was revealed. On entering the indusium chamber of the megasporocarps as small-celled motile cyanobacterial filaments (hormogonia), these differentiated into large thick-walled akinetes (spores) in a synchronized manner. This process was accompanied by cytoplasmic reorganizations and the release of numerous membrane vesicles, most of which contained DNA, and the formation of a highly structured biofilm. Taken together the data revealed complex adaptations in the cyanobacterium during its transition between plant generations.
シアノバクテリアは、植物世代の間に、宿主の植物の分裂を経て、または、性的にメガ胞子嚢果の中で垂直に感染する。
後のプロセスでは、Azolla葉でendophyticallyに生きているラン藻の集団のサブセットは、新しい植物世代のために接種材料として機能する。
電子顕微鏡法と免疫金-標識を使用して、コロニー形成の間のシアノバクテリアとメガ胞子嚢果の発生の運命は、明らかにされた。
小さいcelled運動型ラン藻のフィラメント（連鎖体）として包膜メガ胞子嚢果房に入ると同時に、これらは同期する方法で大きな厚い壁のアキネート（胞子）に分化した。
このプロセスは、細胞質再編と多数の膜小胞（そのほとんどはDNAを含んだ）の発散と非常に構造バイオフィルムの形成を伴った。
まとめると、データは植物世代の間にその移行の間、シアノバクテリアで複合適応を明らかにした。