Сільське господарство є найважливішим ресурсом на світових ринках, і екологічні системи стикаються з багатьма викликами. Глобальне споживання хімічних добрив зростає і відіграє життєво важливу роль у врожайності сільськогосподарських культур1. Однак рослини, вирощені таким чином, не мають достатньо часу для належного росту та дозрівання, і тому не набувають чудових рослинних якостей2. Крім того, в організмі людини та ґрунті можуть накопичуватися дуже шкідливі токсичні сполуки3. Тому існує потреба в розробці екологічно чистих та сталих рішень для зменшення потреби в хімічних добривах. Корисні мікроорганізми можуть бути важливим джерелом біологічно активних природних сполук4.
Ендофітні спільноти в листках варіюються залежно від виду або генотипу рослини-господаря, стадії росту рослини та морфології рослини.13 Кілька досліджень повідомляли, що Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas та Enterobacter мають потенціалсприяти росту рослин. 14 Крім того, Bacillus та Azospirillum є найбільш інтенсивно вивченими родами PGPB з точки зору покращення росту рослин та врожайності. 15 Дослідження показали, що спільна інокуляція Azospirillum brasiliensis та Bradyrhizobium у бобових культурах може підвищити врожайність кукурудзи, пшениці, сої та квасолі. 16, 17 Дослідження показали, що інокуляція Salicornia з Bacillus licheniformis та іншими PGPB синергічно сприяє росту рослин та засвоєнню поживних речовин. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 та Bacillus sphaericus UPMB10 покращують ріст коренів солодкого банана. Аналогічно, насіння фенхелю важко вирощувати через поганий вегетативний ріст та низьку схожість, особливо в умовах посухи20. Обробка насіння Pseudomonas fluorescens та Trichoderma harzianum покращує ранній ріст розсади фенхелю в умовах посухи21. Щодо стевії були проведені дослідження для оцінки впливу мікоризних грибів та ризобактерій, що стимулюють ріст рослин (PGPR), на здатність організму рости, накопичувати вторинні метаболіти та експресувати гени, що беруть участь у біосинтезі. За даними Rahi et al.22, інокуляція рослин різними PGPR покращила їхній ріст, фотосинтетичний індекс та накопичення стевіозиду та стевіозиду А. З іншого боку, інокуляція стевії ризобіями, що стимулюють ріст рослин, та арбускулярними мікоризними грибами стимулювала висоту рослин, вміст стевіозиду, мінералів та пігментів.23 Oviedo-Pereira et al.24 повідомили, що подразнюючі ендофіти Enterobacter hormaechei H2A3 та H5A2 збільшували вміст SG, стимулювали щільність трихом у листках та сприяли накопиченню специфічних метаболітів у трихомах, але вони не сприяли росту рослин;
GA3 є одним із найважливіших та біологічно активних гібереліноподібних білків31. Екзогенна обробка стевії GA3 може збільшити видовження стебла та цвітіння32. З іншого боку, деякі дослідження повідомляли, що GA3 є індуктором, який стимулює рослини до вироблення вторинних метаболітів, таких як антиоксиданти та пігменти, а також є захисним механізмом33.
Філогенетичні зв'язки ізолятів відносно інших типів штамів. Номери доступу GenBank наведено в дужках.
Активність амілази, целюлази та протеази показана у вигляді прозорих смуг навколо колоній, тоді як білий осад навколо колоній вказує на активність ліпази. Як показано в таблиці 2, B. paramycoides SrAM4 може продукувати всі гідролази, тоді як B. paralicheniformis SrMA3 може продукувати всі ферменти, крім целюлази, а B. licheniformis SrAM2 продукує лише целюлазу.
Кілька важливих мікробних родів пов'язані зі збільшенням синтезу вторинних метаболітів у лікарських та ароматичних рослинах74. Усі ферментативні та неферментативні антиоксиданти були значно підвищені у S. rebaudiana Shou-2 порівняно з контролем. Позитивний вплив PGPB на TPC у рисі також був повідомлений Chamam et al.75; Крім того, наші результати узгоджуються з результатами TPC, TFC та DPPH у S. rebaudiana, що пояснюється комбінованою дією Piriformospora indica та Azotobacter chroococcum76. TPC та TFC77 були значно вищими у рослин базиліка, оброблених мікроорганізмами, порівняно з необробленими рослинами. Більше того, збільшення антиоксидантів може відбуватися з двох причин: гідролітичні ферменти стимулюють індуковані захисні механізми рослин так само, як і патогенні мікроорганізми, доки рослина не адаптується до бактеріальної колонізації78. По-друге, PGPB може діяти як ініціатор індукції біоактивних сполук, що утворюються через шикіматний шлях у вищих рослинах та мікроорганізмах79.
Результати показали, що існує синергетичний зв'язок між кількістю листя, експресією генів та продукцією SG при спільній інокуляції кількох штамів. З іншого боку, подвійна інокуляція була кращою за одноразову з точки зору росту рослин та продуктивності.
Гідролітичні ферменти були виявлені після інокуляції бактерій на агарове середовище, що містить індикаторний субстрат, та інкубації при температурі 28 °C протягом 2–5 днів. Після висіву бактерій на крохмально-агарове середовище, активність амілази визначали за допомогою розчину йоду 100. Активність целюлази визначали за допомогою 0,2% водного реагенту конго червоного за методом Kianngam et al. 101. Активність протеази спостерігалася через прозорі зони навколо колоній, висіяних на агарове середовище зі знежиреним молоком, як описано Cui et al. 102. З іншого боку, ліпаза 100 була виявлена після інокуляції на агарове середовище Tween.
Час публікації: 06 січня 2025 р.