Η γεωργία είναι ο σημαντικότερος πόρος στις παγκόσμιες αγορές και τα οικολογικά συστήματα αντιμετωπίζουν πολλές προκλήσεις. Η παγκόσμια κατανάλωση χημικών λιπασμάτων αυξάνεται και διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στις αποδόσεις των καλλιεργειών1. Ωστόσο, τα φυτά που καλλιεργούνται με αυτόν τον τρόπο δεν έχουν αρκετό χρόνο για να αναπτυχθούν και να ωριμάσουν σωστά και επομένως δεν αποκτούν εξαιρετικές φυτικές ιδιότητες2. Επιπλέον, πολύ επιβλαβείς τοξικές ενώσεις μπορούν να συσσωρευτούν στο ανθρώπινο σώμα και στο έδαφος3. Ως εκ τούτου, υπάρχει ανάγκη να αναπτυχθούν φιλικές προς το περιβάλλον και βιώσιμες λύσεις για τη μείωση της ανάγκης για χημικά λιπάσματα. Οι ωφέλιμοι μικροοργανισμοί μπορούν να αποτελέσουν σημαντική πηγή βιολογικά ενεργών φυσικών ενώσεων4.
Οι ενδοφυτικές κοινότητες στα φύλλα ποικίλλουν ανάλογα με το είδος του φυτού ξενιστή ή τον γονότυπο, το στάδιο ανάπτυξης των φυτών και τη μορφολογία του φυτού. 13 Αρκετές μελέτες έχουν αναφέρει ότι το Azospillum, ο Bacillus, το Azotobacter, το Pseudomonas και το Enterobacter έχουν τη δυνατότητα ναπροωθεί την ανάπτυξη των φυτών. 14 Επιπλέον, το Bacillus και το Azospirillum είναι τα πιο εντατικά μελετημένα γένη PGPB όσον αφορά τη βελτίωση της ανάπτυξης και της απόδοσης των φυτών. 15 Μελέτες έχουν δείξει ότι ο ταυτόχρονος εμβολιασμός του Azospirillum brasiliensis και του Bradyrhizobium στα όσπρια μπορεί να ενισχύσει την απόδοση του καλαμποκιού, του σιταριού, της σόγιας και του φασολιού. 16, 17 Μελέτες έχουν δείξει ότι ο εμβολιασμός του Salicornia με Bacillus licheniformis και άλλα PGPBs προάγει συνεργιστικά την ανάπτυξη των φυτών και την πρόσληψη θρεπτικών συστατικών. 18 Το Azospirillum brasiliensis Sp7 και το Bacillus sphaericus UPMB10 βελτιώνουν την ανάπτυξη των ριζών της γλυκιάς μπανάνας. Ομοίως, οι σπόροι μάραθου είναι δύσκολο να αναπτυχθούν λόγω της κακής βλαστικής ανάπτυξης και της χαμηλής βλάστησης, ειδικά σε συνθήκες ξηρασίας20. Η επεξεργασία σπόρων με Pseudomonas fluorescens και Trichoderma harzianum βελτιώνει την πρώιμη ανάπτυξη των δενδρυλλίων μάραθου υπό συνθήκες στρες ξηρασίας21. Για τη στέβια, έχουν διεξαχθεί μελέτες για την αξιολόγηση των επιδράσεων των μυκόρριζων μυκήτων και των ριζοβακτηρίων που προάγουν την ανάπτυξη των φυτών (PGPR) στην ικανότητα του οργανισμού να αναπτύσσεται, να συσσωρεύει δευτερογενείς μεταβολίτες και να εκφράζει γονίδια που εμπλέκονται στη βιοσύνθεση. Σύμφωνα με τους Rahi et al.22, ο εμβολιασμός φυτών με διαφορετικούς PGPRs βελτίωσε την ανάπτυξή τους, τον φωτοσυνθετικό δείκτη και τη συσσώρευση στεβιοσίδης και στεβιοσίδης Α. Από την άλλη πλευρά, ο εμβολιασμός της στέβιας με ριζόβια που προάγουν την ανάπτυξη των φυτών και μυκόρριζους μύκητες διέγειρε την περιεκτικότητα του φυτού σε ύψος, mineralstevi3. Οι Oviedo-Pereira et al.24 ανέφεραν ότι τα ερεθιστικά ενδόφυτα Enterobacter hormaechei H2A3 και H5A2 αύξησαν την περιεκτικότητα σε SG, διέγειραν την πυκνότητα τριχώματος στα φύλλα και προώθησαν τη συσσώρευση συγκεκριμένων μεταβολιτών στα τριχώματα, αλλά δεν προάγουν την ανάπτυξη των φυτών.
Η GA3 είναι μια από τις πιο σημαντικές και βιολογικά ενεργές πρωτεΐνες που μοιάζουν με γιββερελίνη31. Η εξωγενής επεξεργασία της στέβιας με GA3 μπορεί να αυξήσει την επιμήκυνση του στελέχους και την ανθοφορία32. Από την άλλη πλευρά, ορισμένες μελέτες έχουν αναφέρει ότι το GA3 είναι ένας επαγωγέας που διεγείρει τα φυτά να παράγουν δευτερογενείς μεταβολίτες όπως αντιοξειδωτικά και χρωστικές ουσίες, και είναι επίσης ένας αμυντικός μηχανισμός33.
Φυλογενετικές σχέσεις απομονώσεων σε σχέση με άλλους τύπους στελεχών. Οι αριθμοί προσχώρησης της GenBank δίνονται σε παρένθεση.
Οι δραστηριότητες αμυλάσης, κυτταρινάσης και πρωτεάσης εμφανίζονται ως διαυγείς ζώνες γύρω από τις αποικίες, ενώ τα λευκά ιζήματα γύρω από τις αποικίες υποδεικνύουν δραστηριότητα λιπάσης. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 2, το B. paramycoides SrAM4 μπορεί να παράγει όλες τις υδρολάσες, ενώ το B. paralicheniformis SrMA3 μπορεί να παράγει όλα τα ένζυμα εκτός από την κυτταρινάση και το B. licheniformis SrAM2 παράγει μόνο κυτταρινάση.
Πολλά σημαντικά μικροβιακά γένη έχουν συσχετιστεί με αυξημένη σύνθεση δευτερογενούς μεταβολίτη σε φαρμακευτικά και αρωματικά φυτά74. Όλα τα ενζυματικά και μη ενζυματικά αντιοξειδωτικά αυξήθηκαν σημαντικά στο S. rebaudiana Shou-2 σε σύγκριση με τον έλεγχο. Η θετική επίδραση της PGPB στην TPC στο ρύζι αναφέρθηκε επίσης από τους Chamam et al.75. Επιπλέον, τα αποτελέσματά μας είναι συνεπή με τα αποτελέσματα των TPC, TFC και DPPH στο S. rebaudiana, το οποίο αποδόθηκε στη συνδυασμένη δράση των Piriformospora indica και Azotobacter chroococcum76. Τα TPC και TFC77 ήταν σημαντικά υψηλότερα στα φυτά βασιλικού που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με μικροοργανισμούς σε σύγκριση με τα φυτά που δεν υποβλήθηκαν σε θεραπεία. Επιπλέον, η αύξηση των αντιοξειδωτικών μπορεί να συμβεί για δύο λόγους: τα υδρολυτικά ένζυμα διεγείρουν τους επαγόμενους αμυντικούς μηχανισμούς των φυτών με τον ίδιο τρόπο όπως οι παθογόνοι μικροοργανισμοί μέχρι το φυτό να προσαρμοστεί στον βακτηριακό αποικισμό78. Δεύτερον, το PGPB μπορεί να δράσει ως εκκινητής της επαγωγής βιοδραστικών ενώσεων που σχηματίζονται μέσω της οδού σικιμικού σε ανώτερα φυτά και μικροοργανισμούς 79 .
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι υπήρχε μια συνεργιστική σχέση μεταξύ του αριθμού των φύλλων, της έκφρασης γονιδίου και της παραγωγής SG όταν πολλαπλά στελέχη ταυτοποιήθηκαν. Από την άλλη πλευρά, ο διπλός εμβολιασμός ήταν ανώτερος από τον απλό εμβολιασμό ως προς την ανάπτυξη και την παραγωγικότητα των φυτών.
Ανιχνεύθηκαν υδρολυτικά ένζυμα μετά τον ενοφθαλμισμό βακτηρίων σε μέσο άγαρ που περιέχει υπόστρωμα δείκτη και επώαση στους 28 °C για 2-5 ημέρες. Μετά την επίστρωση βακτηρίων σε μέσο αμύλου άγαρ, η δραστικότητα αμυλάσης προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας διάλυμα ιωδίου 100. Η δραστικότητα κυτταράσης προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας 0,2% υδατικό αντιδραστήριο κόκκινου Κονγκό σύμφωνα με τη μέθοδο των Kianngam et al. 101 . Η δραστικότητα πρωτεάσης παρατηρήθηκε μέσω διαυγών ζωνών γύρω από αποικίες επιστρωμένες σε μέσο άγαρ αποβουτυρωμένου γάλακτος όπως περιγράφεται από τους Cui et al. 102 . Από την άλλη πλευρά, η λιπάση 100 ανιχνεύθηκε μετά τον εμβολιασμό σε μέσο άγαρ Tween.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-06-2025