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Rhodocyclaceae Die bilden eine Familie gramnegativer Bakterien Diese gehört bisher als einzige zur Ordnung Rhodocyclales

Rhodocyclaceae

Die Rhodocyclaceae bilden eine Familie gramnegativer Bakterien. Diese gehört bisher als einzige zur Ordnung Rhodocyclales aus der Klasse der Betaproteobakterien. Zu dieser Familie gehören viele Gattungen, die früher als Pseudomonadaceae klassifiziert wurden, aber nach den Erkenntnissen der molekularen Phylogenie (zum Beispiel 16S-rRNA-Sequenzen) als nicht verwandt zu den klassischen Pseudomonas-Arten eingestuft wurden.

Rhodocyclaceae
Systematik
Domäne: Bakterien (Bacteria)
Abteilung: Proteobacteria
Klasse: Betaproteobacteria
Ordnung: Rhodocyclales
Familie: Rhodocyclaceae
Wissenschaftlicher Name der Ordnung
Rhodocyclales
Garrity et al. 2006
Wissenschaftlicher Name der Familie
Rhodocyclaceae
Garrity et al. 2006

Merkmale und Ökologie Bearbeiten

Die Rhodocyclaceae umfassen hauptsächlich aerobe (auf Sauerstoff angewiesen) stäbchenförmige Bakterien, die durch vielseitige Stoffwechselleistungen gekennzeichnet sind. Auch strikt anaerobe Bakterien, die nur unter Ausschluss von Sauerstoff leben können und als Stoffwechsel die Fermentation (umgangssprachlich als Gärung bezeichnet) anwenden, sind in dieser Familie anzutreffen, wie zum Beispiel Propionibacter. Die verschiedenen Arten der Rhodocyclaceae sind meist durch Geißeln beweglich und kommen in Süßwasser oder im Boden vor. Einige, wie Zoogloea, kommen auch in Abwässern vor und spielen eine wichtige Rolle bei der biologischen Abwasserbehandlung in Kläranlagen.

Stickstofffixierende Bakterien sind ebenfalls in dieser Familie vertreten. Sie können den freien, molekularen Stickstoff (N2, Distickstoff) aus der Umgebung aufnehmen und im Stoffwechsel weiter verwerten, eine Fähigkeit die unter den Bakterien relativ weit verbreitet ist, im Pflanzen- und Tierreich aber fehlt. Einige der stickstofffixerenden Arten bilden Assoziationen mit verschiedenen Pflanzenarten, wie Reis und Kallargras (Leptochloa fusca) und versorgen sie mit Stickstoff, andere kommen frei im Boden vor. Die stickstofffixierenden Arten benötigen in der Regel mikroaerobe Bedingungen (geringer Sauerstoffgehalt in der Umgebung) um den Stickstoff zu binden.

Zurzeit wird die Möglichkeit untersucht, Azoarcus zur Verbesserung des Reisanbaus einzusetzen.

Die namengebende Gattung Rhodocyclus ist eher untypisch für die Gruppe, da sie unter anaeroben Bedingungen zur anoxygenen Photosynthese fähig ist und zur physiologischen Gruppe der Nichtschwefelpurpurbakterien gehört. Außerdem zeichnet sich die Art Rhodocyclus purpureus durch ungewöhnliche, U-förmige bis ringförmige Zellen aus.

Stickstofffixierung Bearbeiten

Zu den Stickstofffixierer der Rhodocyclaceae zählen verschiedene im Boden vorkommende Arten von Azoarcus, Azospira, Azovibrio und Azonexus. Die Vorsilbe „Azo-“ ist von Französisch „azote“ (Stickstoff) abgeleitet. Verschiedene dieser Arten sind hierbei mit Pflanzen assoziiert und kommen auf der Wurzeloberfläche oder auch innerhalb des Wurzelgewebes (endophytisch) vor. Allerdings kommt es hier nicht zur Bildung von speziellen symbiotischen Strukturen wie es bei Rhizobien und verschiedenen Hülsenfrüchtlern (Wurzelknöllchen) der Fall ist. Die Arten von Azoarcus sind ökologisch stark an die Pflanzen gebunden, denn frei im Boden, außerhalb von Rhizosphären wurden sie noch nicht gefunden. Eine freie Kultivierung im Labor nach der Isolation von den Pflanzen ist aber möglich. Zu den endophytischen Arten zählen zum Beispiel Azospira oryzae und Azoarcus indigens. Sie besiedeln den Raum zwischen den einzelnen Pflanzenzellen des Wurzelgewebes, den sogenannten Apoplast, kommen also nicht innerhalb der Pflanzenzellen vor. Andere Arten kommen auf der Wurzeloberfläche vor (epiphytisch). Hierzu zählen zum Beispiel Azoarcus evansii und A. buckelii. Die verschiedenen Arten von Azoarcus, Azovibrio und Azospira wurden in Wurzeln von Kallargras, eine an Überflutung angepasste und salztolerante C4-Pflanze gefunden. Auch im Wurzelgewebe von Reis (Oryza sativa) kommen Arten vor.

Andere Vertreter der stickstofffixierenden Rhodocyclaceae sind wiederum ausschließlich außerhalb der Wurzelsphäre, völlig unabhängig von Pflanzen, im Boden anzutreffen. Hierzu zählen zum Beispiel verschiedene Arten von Azoarcus, wie Azoarcus evansii und A. buckelii. In oder an Pflanzen wurden sie noch nicht gefunden.

Es folgt eine Liste einiger Gattungen und Arten dieser Familie:

  • Azospira Reinhold-Hurek & Hurek 2000
    • Azospira oryzae Reinhold-Hurek & Hurek 2000
    • Azospira restricta Bae et al. 2007
  • Azovibrio Reinhold-Hurek & Hurek 2000
    • Azovibrio restrictus Reinhold-Hurek & Hurek 2000
  • Niveibacterium Chun et al. 2016
    • Niveibacterium umoris Chun et al. 2016
  • Oryzomicrobium Liu et al. 2017
    • Oryzomicrobium terrae Liu et al. 2017
  • Propionivibrio Tanaka et al. 1991
    • Propionivibrio dicarboxylicus Tanaka et al. 1991
    • Propionivibrio limicola Brune et al. 2002
    • Propionivibrio pelophilus (Meijer et al. 1999) Brune et al. 2002
  • Rhodocyclus Pfennig 1978
    • Rhodocyclus purpureus Pfennig 1978
    • Rhodocyclus tenuis (Pfennig 1969) Imhoff et al. 1984
  • …

Die folgenden Gattungen werden neuerdings in der LPSN abgetrennt und innerhalb der Ordnung in eigene Familien gestellt:

Familie Azonexaceae Boden et al. 2017

  • Azonexus Reinhold-Hurek & Hurek 2000
    • Azonexus caeni Quan et al. 2006
    • Azonexus hydrophilus Chou et al. 2008
    • Azonexus fungiphilus Reinhold-Hurek & Hurek 2000
  • Dechloromonas Achenbach et al. 2001
    • Dechloromonas agitata Achenbach et al. 2001
    • Dechloromonas denitrificans Horn et al. 2005
  • Ferribacterium Cummings et al. 2000
    • Ferribacterium limneticum Cummings et al. 2000
  • Quatrionicoccus Tindall & Euzéby 2006
    • Quadricoccus australiensis (Maszenan et al. 2002) Tindall & Euzéby 2006
  • …

Familie Fluviibacteraceae Watanabe et al. 2020

  • Fluviibacter Watanabe et al. 2020
    • Fluviibacter phosphoraccumulans Watanabe et al. 2020

Familie Zoogloeaceae Boden et al. 2017

  • Azoarcus Reinhold-Hurek et al. 1993
    • Azoarcus anaerobius Springer et al. 1998
    • Azoarcus buckelii Mechichi et al. 2002
    • Azoarcus communis Reinhold-Hurek et al. 1993
    • Azoarcus evansii Anders et al. 1995
    • Azoarcus indigens Reinhold-Hurek et al. 1993
    • Azoarcus toluclasticus Song et al. 1999
    • Azoarcus tolulyticus Zhou et al. 1995
    • Azoarcus toluvorans Song et al. 1999
  • Thauera Macy et al. 1993
    • Thauera aminoaromatica Mechichi et al. 2002
    • Thauera aromatica Anders et al. 1995
    • Thauera chlorobenzoica Song et al. 2001
    • Thauera linaloolentis Foss & Harder 1999
    • Thauera mechernichensis Scholten et al. 1999
    • Thauera phenylacetica Mechichi et al. 2002
    • Thauera selenatis Macy et al. 1993
  • Uliginosibacterium Weon et al. 2008
    • Uliginosibacterium gangwonense Weon et al. 2008
  • Zoogloea Itzigsohn 1868
    • Zoogloea caeni Shao et al. 2009
    • Zoogloea oryzae Xie & Yokota 2006
    • Zoogloea ramigera Itzigsohn 1868
    • Zoogloea resiniphila Mohn et al. 1999
  • …

Nach der LPSN (ebenso wie nach der Taxonomie des NCBI, nicht aber nach der GTDB) wird die folgende Familie ebenfalls abgetrennter Gattungen in die Ordnung Nitrosomonadales gestellt:

Familie Sterolibacteriaceae Boden et al. 2017

Nach der LPSN wird die folgende Familie mit einer abgetrennten Gattung in die Ordnung Hyphomicrobiales gestellt:

Familie Rhizobiaceae Conn 1938

  • Crabtreella Xie & Yokota 2006
    • Crabtreella saccharophila Xie & Yokota 2006
  • …

Quellen Bearbeiten

  1. J.P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature – Familie Rhodocyclaceae (Stand 30. August 2032)

Literatur Bearbeiten

  • Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1.
  • George M. Garrity: Bergey's manual of systematic bacteriology. 2. Auflage. Springer, New York 2005, Vol. 2: The Proteobacteria Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteabacteria ISBN 0-387-24145-0.
  • Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.): The Prokaryotes, A Handbook of the Biology of Bacteria. Volume 5: Proteobacteria: Alpha and Beta Subclasses, 3. Auflage, Springer-Verlag, New York u. a. O., 2006, ISBN 978-0-387-25495-1.

Weblinks Bearbeiten

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Veröffentlichungsdatum:
Die Rhodocyclaceae bilden eine Familie gramnegativer Bakterien Diese gehort bisher als einzige zur Ordnung Rhodocyclales aus der Klasse der Betaproteobakterien Zu dieser Familie gehoren viele Gattungen die fruher als Pseudomonadaceae klassifiziert wurden aber nach den Erkenntnissen der molekularen Phylogenie zum Beispiel 16S rRNA Sequenzen als nicht verwandt zu den klassischen Pseudomonas Arten eingestuft wurden RhodocyclaceaeSystematikDomane Bakterien Bacteria Abteilung ProteobacteriaKlasse BetaproteobacteriaOrdnung RhodocyclalesFamilie RhodocyclaceaeWissenschaftlicher Name der OrdnungRhodocyclalesGarrity et al 2006Wissenschaftlicher Name der FamilieRhodocyclaceaeGarrity et al 2006 Inhaltsverzeichnis 1 Merkmale und Okologie 2 Stickstofffixierung 3 Quellen 4 Literatur 5 WeblinksMerkmale und Okologie BearbeitenDie Rhodocyclaceae umfassen hauptsachlich aerobe auf Sauerstoff angewiesen stabchenformige Bakterien die durch vielseitige Stoffwechselleistungen gekennzeichnet sind Auch strikt anaerobe Bakterien die nur unter Ausschluss von Sauerstoff leben konnen und als Stoffwechsel die Fermentation umgangssprachlich als Garung bezeichnet anwenden sind in dieser Familie anzutreffen wie zum Beispiel Propionibacter Die verschiedenen Arten der Rhodocyclaceae sind meist durch Geisseln beweglich und kommen in Susswasser oder im Boden vor Einige wie Zoogloea kommen auch in Abwassern vor und spielen eine wichtige Rolle bei der biologischen Abwasserbehandlung in Klaranlagen Stickstofffixierende Bakterien sind ebenfalls in dieser Familie vertreten Sie konnen den freien molekularen Stickstoff N2 Distickstoff aus der Umgebung aufnehmen und im Stoffwechsel weiter verwerten eine Fahigkeit die unter den Bakterien relativ weit verbreitet ist im Pflanzen und Tierreich aber fehlt Einige der stickstofffixerenden Arten bilden Assoziationen mit verschiedenen Pflanzenarten wie Reis und Kallargras Leptochloa fusca und versorgen sie mit Stickstoff andere kommen frei im Boden vor Die stickstofffixierenden Arten benotigen in der Regel mikroaerobe Bedingungen geringer Sauerstoffgehalt in der Umgebung um den Stickstoff zu binden Zurzeit wird die Moglichkeit untersucht Azoarcus zur Verbesserung des Reisanbaus einzusetzen Die namengebende Gattung Rhodocyclus ist eher untypisch fur die Gruppe da sie unter anaeroben Bedingungen zur anoxygenen Photosynthese fahig ist und zur physiologischen Gruppe der Nichtschwefelpurpurbakterien gehort Ausserdem zeichnet sich die Art Rhodocyclus purpureus durch ungewohnliche U formige bis ringformige Zellen aus Stickstofffixierung BearbeitenZu den Stickstofffixierer der Rhodocyclaceae zahlen verschiedene im Boden vorkommende Arten von Azoarcus Azospira Azovibrio und Azonexus Die Vorsilbe Azo ist von Franzosisch azote Stickstoff abgeleitet Verschiedene dieser Arten sind hierbei mit Pflanzen assoziiert und kommen auf der Wurzeloberflache oder auch innerhalb des Wurzelgewebes endophytisch vor Allerdings kommt es hier nicht zur Bildung von speziellen symbiotischen Strukturen wie es bei Rhizobien und verschiedenen Hulsenfruchtlern Wurzelknollchen der Fall ist Die Arten von Azoarcus sind okologisch stark an die Pflanzen gebunden denn frei im Boden ausserhalb von Rhizospharen wurden sie noch nicht gefunden Eine freie Kultivierung im Labor nach der Isolation von den Pflanzen ist aber moglich Zu den endophytischen Arten zahlen zum Beispiel Azospira oryzae und Azoarcus indigens Sie besiedeln den Raum zwischen den einzelnen Pflanzenzellen des Wurzelgewebes den sogenannten Apoplast kommen also nicht innerhalb der Pflanzenzellen vor Andere Arten kommen auf der Wurzeloberflache vor epiphytisch Hierzu zahlen zum Beispiel Azoarcus evansii und A buckelii Die verschiedenen Arten von Azoarcus Azovibrio und Azospira wurden in Wurzeln von Kallargras eine an Uberflutung angepasste und salztolerante C4 Pflanze gefunden Auch im Wurzelgewebe von Reis Oryza sativa kommen Arten vor Andere Vertreter der stickstofffixierenden Rhodocyclaceae sind wiederum ausschliesslich ausserhalb der Wurzelsphare vollig unabhangig von Pflanzen im Boden anzutreffen Hierzu zahlen zum Beispiel verschiedene Arten von Azoarcus wie Azoarcus evansii und A buckelii In oder an Pflanzen wurden sie noch nicht gefunden Es folgt eine Liste einiger Gattungen und Arten dieser Familie 1 Azospira Reinhold Hurek amp Hurek 2000 Azospira oryzae Reinhold Hurek amp Hurek 2000 Azospira restricta Bae et al 2007 Azovibrio Reinhold Hurek amp Hurek 2000 Azovibrio restrictus Reinhold Hurek amp Hurek 2000 Niveibacterium Chun et al 2016 Niveibacterium umoris Chun et al 2016 Oryzomicrobium Liu et al 2017 Oryzomicrobium terrae Liu et al 2017 Propionivibrio Tanaka et al 1991 Propionivibrio dicarboxylicus Tanaka et al 1991 Propionivibrio limicola Brune et al 2002 Propionivibrio pelophilus Meijer et al 1999 Brune et al 2002 Rhodocyclus Pfennig 1978 Rhodocyclus purpureus Pfennig 1978 Rhodocyclus tenuis Pfennig 1969 Imhoff et al 1984 Die folgenden Gattungen werden neuerdings in der LPSN abgetrennt und innerhalb der Ordnung in eigene Familien gestellt Familie Azonexaceae Boden et al 2017 Azonexus Reinhold Hurek amp Hurek 2000 Azonexus caeni Quan et al 2006 Azonexus hydrophilus Chou et al 2008 Azonexus fungiphilus Reinhold Hurek amp Hurek 2000 Dechloromonas Achenbach et al 2001 Dechloromonas agitata Achenbach et al 2001 Dechloromonas denitrificans Horn et al 2005 Ferribacterium Cummings et al 2000 Ferribacterium limneticum Cummings et al 2000 Quatrionicoccus Tindall amp Euzeby 2006 Quadricoccus australiensis Maszenan et al 2002 Tindall amp Euzeby 2006 Familie Fluviibacteraceae Watanabe et al 2020 Fluviibacter Watanabe et al 2020 Fluviibacter phosphoraccumulans Watanabe et al 2020Familie Zoogloeaceae Boden et al 2017 Azoarcus Reinhold Hurek et al 1993 Azoarcus anaerobius Springer et al 1998 Azoarcus buckelii Mechichi et al 2002 Azoarcus communis Reinhold Hurek et al 1993 Azoarcus evansii Anders et al 1995 Azoarcus indigens Reinhold Hurek et al 1993 Azoarcus toluclasticus Song et al 1999 Azoarcus tolulyticus Zhou et al 1995 Azoarcus toluvorans Song et al 1999 Thauera Macy et al 1993 Thauera aminoaromatica Mechichi et al 2002 Thauera aromatica Anders et al 1995 Thauera chlorobenzoica Song et al 2001 Thauera linaloolentis Foss amp Harder 1999 Thauera mechernichensis Scholten et al 1999 Thauera phenylacetica Mechichi et al 2002 Thauera selenatis Macy et al 1993 Uliginosibacterium Weon et al 2008 Uliginosibacterium gangwonense Weon et al 2008 Zoogloea Itzigsohn 1868 Zoogloea caeni Shao et al 2009 Zoogloea oryzae Xie amp Yokota 2006 Zoogloea ramigera Itzigsohn 1868 Zoogloea resiniphila Mohn et al 1999 Nach der LPSN ebenso wie nach der Taxonomie des NCBI nicht aber nach der GTDB wird die folgende Familie ebenfalls abgetrennter Gattungen in die Ordnung Nitrosomonadales gestellt Familie Sterolibacteriaceae Boden et al 2017 Georgfuchsia Weelink et al 2011 Georgfuchsia toluolica Weelink et al 2011 Sterolibacterium Tarlera amp Denner 2003 Sterolibacterium denitrificans Tarlera amp Denner 2003 Nach der LPSN wird die folgende Familie mit einer abgetrennten Gattung in die Ordnung Hyphomicrobiales gestellt Familie Rhizobiaceae Conn 1938 Crabtreella Xie amp Yokota 2006 Crabtreella saccharophila Xie amp Yokota 2006 Quellen Bearbeiten J P Euzeby List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature Familie Rhodocyclaceae Stand 30 August 2032 Literatur BearbeitenMichael T Madigan John M Martinko Jack Parker Brock Mikrobiologie 11 Auflage Pearson Studium Munchen 2006 ISBN 3 8274 0566 1 George M Garrity Bergey s manual of systematic bacteriology 2 Auflage Springer New York 2005 Vol 2 The Proteobacteria Part C The Alpha Beta Delta and Epsilonproteabacteria ISBN 0 387 24145 0 Martin Dworkin Stanley Falkow Eugene Rosenberg Karl Heinz Schleifer Erko Stackebrandt Hrsg The Prokaryotes A Handbook of the Biology of Bacteria Volume 5 Proteobacteria Alpha and Beta Subclasses 3 Auflage Springer Verlag New York u a O 2006 ISBN 978 0 387 25495 1 Weblinks BearbeitenPressemitteilungen der Universitat Bielefeld Wichtiger Schritt auf dem Weg zum umweltfreundlichen Reisanbau Mikrobiologen entschlusseln Genom des Bakteriums Azoarcus Nr 174 2006 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Rhodocyclaceae amp oldid 237006723