Rolnictwo jest najważniejszym zasobem na rynkach światowych, a systemy ekologiczne stoją przed wieloma wyzwaniami. Globalne zużycie nawozów chemicznych rośnie i odgrywa kluczową rolę w plonach1. Jednak rośliny uprawiane w ten sposób nie mają wystarczająco dużo czasu, aby prawidłowo rosnąć i dojrzewać, przez co nie uzyskują doskonałych właściwości2. Ponadto, w organizmie człowieka i glebie mogą gromadzić się bardzo szkodliwe związki toksyczne3. Dlatego istnieje potrzeba opracowania przyjaznych dla środowiska i zrównoważonych rozwiązań, aby zmniejszyć zapotrzebowanie na nawozy chemiczne. Pożyteczne mikroorganizmy mogą być ważnym źródłem biologicznie aktywnych związków naturalnych4.
Wspólnoty endofityczne w liściach różnią się w zależności od gatunku rośliny żywicielskiej lub genotypu, fazy wzrostu rośliny i jej morfologii. 13 W kilku badaniach wykazano, że Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas i Enterobacter mają potencjałpromować wzrost roślin. 14 Ponadto Bacillus i Azospirillum to najintensywniej badane rodzaje PGPB pod kątem poprawy wzrostu i plonowania roślin. 15 Badania wykazały, że koinokulacja roślin strączkowych Azospirillum brasiliensis i Bradyrhizobium może zwiększyć plony kukurydzy, pszenicy, soi i fasoli zwyczajnej. 16, 17 Badania wykazały, że inokulacja Salicornia Bacillus licheniformis i innymi PGPB synergistycznie wspomaga wzrost roślin i pobieranie składników odżywczych. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 i Bacillus sphaericus UPMB10 poprawiają wzrost korzeni bananowca. Podobnie, nasiona kopru włoskiego są trudne w uprawie ze względu na słaby wzrost wegetatywny i niską zdolność kiełkowania, szczególnie w warunkach stresu suszy20. Zaprawianie nasion bakteriami Pseudomonas fluorescens i Trichoderma harzianum poprawia wczesny wzrost siewek kopru włoskiego w warunkach stresu suszy. W przypadku stewii przeprowadzono badania mające na celu ocenę wpływu grzybów mikoryzowych i bakterii ryzosferowych (PGPR) na zdolność organizmu do wzrostu, akumulacji metabolitów wtórnych i ekspresji genów zaangażowanych w biosyntezę. Według Rahi i in.22, szczepienie roślin różnymi PGPR poprawiło ich wzrost, indeks fotosyntezy oraz akumulację stewiozydu i stewiozydu A. Z drugiej strony, szczepienie stewii bakteriami Rhizobium stymulującymi wzrost roślin oraz grzybami mikoryzowymi arbuskularnymi stymulowało wysokość roślin, zawartość stewiozydów, minerałów i pigmentów.23 Oviedo-Pereira i in.24 podali, że drażniące endofity Enterobacter hormaechei H2A3 i H5A2 zwiększyły zawartość SG, stymulowały gęstość trichomów w liściach i promowały akumulację specyficznych metabolitów w trichomach, ale nie stymulowały wzrostu roślin;
GA3 jest jednym z najważniejszych i biologicznie aktywnych białek podobnych do gibereliny31. Egzogenne podawanie stewii GA3 może zwiększyć wydłużanie łodygi i kwitnienie32. Z drugiej strony, niektóre badania donoszą, że GA3 jest induktorem stymulującym rośliny do produkcji metabolitów wtórnych, takich jak przeciwutleniacze i barwniki, a także mechanizmem obronnym33.
Pokrewieństwa filogenetyczne izolatów w odniesieniu do innych typów szczepów. Numery dostępowe GenBank podano w nawiasach.
Aktywność amylazy, celulazy i proteazy jest widoczna jako wyraźne pasma wokół kolonii, natomiast białe osady wokół kolonii wskazują na aktywność lipazy. Jak pokazano w tabeli 2, bakteria SrAM4 z B. paramycoides może wytwarzać wszystkie hydrolazy, bakteria SrMA3 z B. paralicheniformis może wytwarzać wszystkie enzymy z wyjątkiem celulazy, a bakteria SrAM2 z B. licheniformis wytwarza wyłącznie celulazę.
Kilka ważnych rodzajów drobnoustrojów zostało powiązanych ze zwiększoną syntezą metabolitów wtórnych w roślinach leczniczych i aromatycznych74. Wszystkie enzymatyczne i nieenzymatyczne przeciwutleniacze były istotnie podwyższone w S. rebaudiana Shou-2 w porównaniu z grupą kontrolną. Pozytywny wpływ PGPB na TPC w ryżu został również opisany przez Chamam i in.75; Ponadto nasze wyniki są spójne z wynikami TPC, TFC i DPPH w S. rebaudiana, co przypisano skojarzonemu działaniu Piriformospora indica i Azotobacter chroococcum76. TPC i TFC77 były istotnie wyższe w roślinach bazylii traktowanych mikroorganizmami w porównaniu z roślinami nietraktowanymi. Co więcej, wzrost stężenia przeciwutleniaczy może wystąpić z dwóch powodów: enzymy hydrolityczne stymulują indukowane mechanizmy obronne roślin w taki sam sposób jak mikroorganizmy patogenne, dopóki roślina nie zaadaptuje się do kolonizacji bakteryjnej78. Po drugie, PGPB może działać jako inicjator indukcji związków bioaktywnych powstających na drodze szikimowej w wyższych roślinach i mikroorganizmach 79 .
Wyniki wykazały synergistyczną zależność między liczbą liści, ekspresją genów i produkcją SG w przypadku jednoczesnego zaszczepienia wielu szczepów. Z drugiej strony, podwójna inokulacja była lepsza od pojedynczej inokulacji pod względem wzrostu i produktywności roślin.
Enzymy hydrolityczne wykryto po zaszczepieniu bakterii na podłożu agarowym zawierającym substrat wskaźnikowy i inkubacji w temperaturze 28°C przez 2–5 dni. Po wysianiu bakterii na podłożu agarowym skrobiowym, aktywność amylazy oznaczono za pomocą roztworu jodu 100. Aktywność celulazy oznaczono za pomocą 0,2% wodnego odczynnika czerwieni Kongo zgodnie z metodą Kianngama i in. 101 . Aktywność proteazy obserwowano przez przejrzyste strefy wokół kolonii wysianych na podłożu agarowym z odtłuszczonym mlekiem, zgodnie z opisem Cui i in. 102 . Z drugiej strony, lipazę 100 wykryto po zaszczepieniu na podłożu agarowym Tween.
Czas publikacji: 06-01-2025