Maatalous on maailmanmarkkinoiden tärkein resurssi, ja ekologiset järjestelmät kohtaavat monia haasteita. Kemiallisten lannoitteiden maailmanlaajuinen kulutus kasvaa ja sillä on keskeinen rooli satoissa1. Tällä tavalla kasvatetuilla kasveilla ei kuitenkaan ole tarpeeksi aikaa kasvaa ja kypsyä kunnolla, eivätkä ne siksi saa erinomaisia kasvien ominaisuuksia2. Lisäksi ihmiskehoon ja maaperään voi kerääntyä erittäin haitallisia myrkyllisiä yhdisteitä3. Siksi on tarpeen kehittää ympäristöystävällisiä ja kestäviä ratkaisuja kemiallisten lannoitteiden tarpeen vähentämiseksi. Hyödylliset mikro-organismit voivat olla tärkeä biologisesti aktiivisten luonnollisten yhdisteiden lähde4.
Endofyyttiset yhteisöt lehdissä vaihtelevat riippuen isäntäkasvilajista tai genotyypistä, kasvin kasvuvaiheesta ja kasvin morfologiasta. 13 Useat tutkimukset ovat raportoineet, että Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas ja Enterobacter voivat aiheuttaaedistää kasvien kasvua. 14 Lisäksi Bacillus ja Azospirillum ovat intensiivisimmin tutkitut PGPB-suvut kasvien kasvun ja sadon parantamisen kannalta. 15 Tutkimukset ovat osoittaneet, että Azospirillum brasiliensisin ja Bradyrhizobiumin rinnakkaissiirrostaminen palkokasveihin voi parantaa maissin, vehnän, soijapavun ja munuaispavun satoa. 16, 17 Tutkimukset ovat osoittaneet, että Salicornian rokottaminen Bacillus licheniformis -bakteerilla ja muilla PGPB:illä edistää synergistisesti kasvien kasvua ja ravinteiden ottoa. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 ja Bacillus sphaericus UPMB10 parantavat makean banaanin juurikasvua. Samoin fenkolin siemeniä on vaikea kasvattaa huonon vegetatiivisen kasvun ja alhaisen itävyyden vuoksi, erityisesti kuivuusstressiolosuhteissa20. Siementen käsittely Pseudomonas fluorescensilla ja Trichoderma harzianumilla parantaa fenkolin taimien varhaista kasvua kuivuuden stressiolosuhteissa21. Stevian osalta on tehty tutkimuksia mykoritsasienten ja kasvien kasvua edistävien rhizobakteerien (PGPR) vaikutusten arvioimiseksi organismin kykyyn kasvaa, kerääntyä sekundaarisia metaboliitteja ja ekspressoida biosynteesiin osallistuvia geenejä. Rahi ym.22 mukaan kasvien ymppäys erilaisilla PGPR:illä paransi niiden kasvua, fotosynteesiindeksiä sekä steviosidin ja steviosidi A:n kertymistä. Toisaalta stevian ymppäys kasvien kasvua edistävillä rhizobia- ja arbuskulaarisilla mykorritsasienillä stimuloi kasvien korkeutta, mineraalipitoisuutta, steviosidi- ja etraviedo-pitoisuutta2. raportoivat, että ärsyttävät endofyytit Enterobacter hormaechei H2A3 ja H5A2 lisäsivät SG-pitoisuutta, stimuloivat trikomien tiheyttä lehdissä ja edistävät spesifisten metaboliittien kertymistä trikoomeihin, mutta ne eivät edistäneet kasvien kasvua;
GA3 on yksi tärkeimmistä ja biologisesti aktiivisimmista gibberelliinin kaltaisista proteiineista31. Stevian eksogeeninen käsittely GA3:lla voi lisätä varren pidentymistä ja kukintaa32. Toisaalta joissakin tutkimuksissa on raportoitu, että GA3 on indusoija, joka stimuloi kasveja tuottamaan sekundaarisia metaboliitteja, kuten antioksidantteja ja pigmenttejä, ja se on myös puolustusmekanismi33.
Isolaattien fylogeneettiset suhteet muihin kantatyyppeihin nähden. GenBankin liittymisnumerot on annettu suluissa.
Amylaasi-, sellulaasi- ja proteaasiaktiivisuudet näkyvät selkeinä juovina pesäkkeiden ympärillä, kun taas valkoiset sakat pesäkkeiden ympärillä osoittavat lipaasiaktiivisuutta. Kuten taulukosta 2 esitetään, B. paramycoides SrAM4 voi tuottaa kaikkia hydrolaaseja, kun taas B. paralicheniformis SrMA3 voi tuottaa kaikkia entsyymejä paitsi sellulaasia, ja B. licheniformis SrAM2 tuottaa vain sellulaasia.
Useat tärkeät mikrobisuvut on liitetty lisääntyneeseen sekundaaristen metaboliittien synteesiin lääke- ja aromaattisissa kasveissa74. Kaikki entsymaattiset ja ei-entsymaattiset antioksidantit lisääntyivät merkittävästi S. rebaudiana Shou-2:ssa kontrolliin verrattuna. Chamam et al.75 raportoivat myös PGPB:n positiivisen vaikutuksen TPC:hen riisissä; Lisäksi tulokset ovat yhdenmukaisia TPC:n, TFC:n ja DPPH:n tulosten kanssa S. rebaudianassa, mikä johtui Piriformospora indican ja Azotobacter chroococcum76:n yhteisvaikutuksesta. TPC ja TFC77 olivat merkittävästi korkeampia mikro-organismeilla käsitellyissä basilikakasveissa verrattuna käsittelemättömiin kasveihin. Lisäksi antioksidanttien lisääntyminen voi johtua kahdesta syystä: hydrolyyttiset entsyymit stimuloivat indusoituja kasvien puolustusmekanismeja samalla tavalla kuin patogeeniset mikro-organismit, kunnes kasvi sopeutuu bakteerikolonisaatioon78. Toiseksi PGPB voi toimia aloittelijana korkeammissa kasveissa ja mikro-organismeissa shikimaattireitin kautta muodostuneiden bioaktiivisten yhdisteiden induktiolle 79 .
Tulokset osoittivat, että lehtien lukumäärän, geeniekspression ja SG-tuotannon välillä oli synergistinen suhde, kun useita kantoja siirrostettiin samanaikaisesti. Toisaalta kaksinkertainen inokulaatio oli parempi kuin yksirokotus kasvin kasvun ja tuottavuuden kannalta.
Hydrolyyttiset entsyymit havaittiin, kun bakteerit oli ympätty indikaattorisubstraattia sisältävälle agar-elatusaineelle ja inkuboitu 28 °C:ssa 2–5 päivää. Kun bakteerit oli maljattu tärkkelysagar-elatusaineelle, amylaasiaktiivisuus määritettiin käyttämällä jodi 100 -liuosta. Sellulaasiaktiivisuus määritettiin käyttämällä 0,2-prosenttista vesipitoista Kongon punaista reagenssia Kianngamin et ai. menetelmän mukaisesti. 101 . Proteaasiaktiivisuutta havaittiin selkeiden vyöhykkeiden läpi kuoritun maidon agar-elatusaineelle maljattujen pesäkkeiden ympärillä, kuten ovat kuvanneet Cui et ai. 102 . Toisaalta lipaasi 100 havaittiin Tween-agar-alustalle ymppäyksen jälkeen.
Postitusaika: 06.01.2025