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Ultrastructure of interaction in alginate beads between the microalga Chlorella vulgaris with its natural associative bacterium Phyllobacterium myrsinacearum and with the plant growth-promoting bacterium Azospirillum brasilense

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Abstract:

Chlorella vulgaris, a microalga often used in wastewater treatment, was coimmobilized and coincubated either with the plant growth-promoting bacterium Azospirillum brasilense, or with its natural associative bacterium Phyllobacterium myrsinacearum, in alginate beads designed for advanced wastewater treatment. Interactions between the microalga and each of the bacterial species were followed using transmission electron microscopy for 10 days. Initially, most of the small cavities within the beads were colonized by microcolonies of only one microorganism, regardless of the bacterial species cocultured with the microalga. Subsequently, the bacterial and microalgal microcolonies merged to form large, mixed colonies within the cavities. At this stage, the effect of bacterial association with the microalga differed depending on the bacterium present. Though the microalga entered a senescence phase in the presence of P. myrsinacearum, it remained in a growth phase in the presence of A. brasilense. This study suggests that there are commensal interactions between the microalga and the two plant associative bacteria, and that with time the bacterial species determined whether the outcome for the microalga is senescence or continuous multiplication.Key words: Azospirillum, Chlorella, Phyllobacterium, wastewater treatment, water bioremediation.

Chlorella vulgaris, une algue microscopique fréquemment utilisée dans le traitement des eaux usées, a été co-immobilisée et co-incubée avec soit la bactérie Azospirillum brasiliense favorisant la croissance végétale, soit la bactérie Phyllobacterium myrsinacearum avec qui elle est naturellement associée, dans des billes d'alginate conçues pour l'épuration avancée des eaux usées. Les interactions entre les algues microscopiques et chacune des espèces de bactéries furent suivies pendant 10 jours par microscopie électronique à transmission. Au début, la plupart des petites cavités à l'intérieur des billes étaient colonisées par des microcolonies de seulement un micro-organisme, sans égard à l'espèce bactérienne co-cultivée avec l'algue. Par la suite, les colonies de bactéries et d'algues microscopiques fusionnèrent pour former de grosse colonies mixtes à l'intérieur des cavités. À ce stade, l'effet de l'association entre la bactérie avec l'algue variait selon le type de bactérie présente. L'algue demeura dans sa phase de croissance en présence de A. brasiliense, alors qu'elle entra dans une phase de sénescence en présence de P. myrsinacearum. Cette étude indique qu'il existe des interactions commensales entre l'algue microscopique et deux bactéries s'associant aux plantes, et que la période de contact avec l'espèce bactérienne détermine si le résultat sera la sénescence ou une multiplication continuelle.Mots clés : Azospirillum, Chlorella, Phyllobacterium, traitement des eaux usées, bioremédiation des eaux.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: Azospirillum; Chlorella; Phyllobacterium; bioremédiation des eaux; traitement des eaux usées; wastewater treatment; water bioremediation

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-01-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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