Agricultura este cea mai importantă resursă de pe piețele mondiale, iar sistemele ecologice se confruntă cu numeroase provocări. Consumul global de îngrășăminte chimice este în creștere și joacă un rol vital în randamentul culturilor1. Cu toate acestea, plantele cultivate în acest mod nu au suficient timp să crească și să se maturizeze corespunzător și, prin urmare, nu dobândesc calități vegetale excelente2. În plus, în corpul uman și în sol se pot acumula compuși toxici foarte nocivi3. Prin urmare, este nevoie să se dezvolte soluții ecologice și durabile pentru a reduce nevoia de îngrășăminte chimice. Microorganismele benefice pot fi o sursă importantă de compuși naturali biologic activi4.
Comunitățile endofitice din frunze variază în funcție de specia sau genotipul plantei gazdă, stadiul de creștere al plantei și morfologia plantei. 13 Mai multe studii au raportat că Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas și Enterobacter au potențialul de apromova creșterea plantelor14 În plus, Bacillus și Azospirillum sunt genurile PGPB cel mai intens studiate în ceea ce privește îmbunătățirea creșterii și randamentului plantelor. 15 Studiile au arătat că coinocularea Azospirillum brasiliensis și Bradyrhizobium în leguminoase poate spori randamentul porumbului, grâului, soiei și fasolei roșii. 16, 17 Studiile au arătat că inocularea Salicornia cu Bacillus licheniformis și alte PGPB promovează sinergic creșterea plantelor și absorbția nutrienților. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 și Bacillus sphaericus UPMB10 îmbunătățesc creșterea rădăcinilor bananelor dulci. În mod similar, semințele de fenicul sunt dificil de cultivat din cauza creșterii vegetative slabe și a germinării scăzute, în special în condiții de stres cauzat de secetă20. Tratamentul semințelor cu Pseudomonas fluorescens și Trichoderma harzianum îmbunătățește creșterea timpurie a răsadurilor de fenicul în condiții de stres cauzat de secetă21. În cazul steviei, au fost efectuate studii pentru a evalua efectele ciupercilor micorizale și ale rizobacteriilor care promovează creșterea plantelor (PGPR) asupra capacității organismului de a crește, de a acumula metaboliți secundari și de a exprima gene implicate în biosinteză. Conform lui Rahi și colab.22, inocularea plantelor cu diferiți PGPR a îmbunătățit creșterea, indicele fotosintetic și acumularea de steviozidă și steviozidă A. Pe de altă parte, inocularea steviei cu rizobii care promovează creșterea plantelor și ciuperci micorizale arbusculare a stimulat înălțimea plantelor, conținutul de steviozide, minerale și pigmenți.23 Oviedo-Pereira și colab.24 au raportat că endofitele iritante Enterobacter hormaechei H2A3 și H5A2 au crescut conținutul de SG, au stimulat densitatea tricomilor în frunze și au promovat acumularea de metaboliți specifici în tricomi, dar nu au promovat creșterea plantelor;
GA3 este una dintre cele mai importante și biologic active proteine asemănătoare giberelinelor31. Tratamentul exogen al steviei cu GA3 poate crește alungirea tulpinii și înflorirea32. Pe de altă parte, unele studii au raportat că GA3 este un inductor care stimulează plantele să producă metaboliți secundari, cum ar fi antioxidanții și pigmenții, și este, de asemenea, un mecanism de apărare33.
Relațiile filogenetice ale izolatelor în raport cu alte tipuri de tulpini. Numerele de acces GenBank sunt date între paranteze.
Activitățile amilazei, celulazei și proteazei sunt prezentate ca benzi clare în jurul coloniilor, în timp ce precipitatele albe din jurul coloniilor indică activitatea lipazei. După cum se arată în Tabelul 2, B. paramycoides SrAM4 poate produce toate hidrolazele, în timp ce B. paralicheniformis SrMA3 poate produce toate enzimele, cu excepția celulazei, iar B. licheniformis SrAM2 produce doar celulază.
Mai multe genuri microbiene importante au fost asociate cu o sinteză crescută a metaboliților secundari la plantele medicinale și aromatice74. Toți antioxidanții enzimatici și non-enzimatici au fost semnificativ crescuți la S. rebaudiana Shou-2 comparativ cu grupul de control. Efectul pozitiv al PGPB asupra TPC la orez a fost raportat și de Chamam și colab.75; În plus, rezultatele noastre sunt în concordanță cu rezultatele TPC, TFC și DPPH la S. rebaudiana, care a fost atribuită acțiunii combinate a Piriformospora indica și Azotobacter chroococcum76. TPC și TFC77 au fost semnificativ mai mari la plantele de busuioc tratate cu microorganisme comparativ cu plantele netratate. Mai mult, creșterea antioxidanților poate apărea din două motive: enzimele hidrolitice stimulează mecanismele de apărare induse ale plantelor în același mod ca și microorganismele patogene, până când planta se adaptează la colonizarea bacteriană78. În al doilea rând, PGPB poate acționa ca un inițiator al inducerii compușilor bioactivi formați prin calea shikimat la plantele superioare și microorganisme 79.
Rezultatele au arătat că a existat o relație sinergică între numărul de frunze, expresia genelor și producția de SG atunci când au fost co-inoculate mai multe tulpini. Pe de altă parte, inocularea dublă a fost superioară inoculării simple în ceea ce privește creșterea și productivitatea plantelor.
Enzimele hidrolitice au fost detectate după inocularea bacteriilor pe mediu de agar conținând substrat indicator și incubarea la 28 °C timp de 2-5 zile. După inocularea bacteriilor pe mediu de agar cu amidon, activitatea amilazei a fost determinată utilizând o soluție de iod 100. Activitatea celulozei a fost determinată utilizând un reactiv roșu Congo apos 0,2%, conform metodei Kianngam și colab. 101. Activitatea proteazei a fost observată prin zone clare în jurul coloniilor depozitate pe mediu de agar cu lapte degresat, așa cum este descris de Cui și colab. 102. Pe de altă parte, lipaza 100 a fost detectată după inocularea pe mediu de agar Tween.
Data publicării: 06 ian. 2025