Kmetijstvo je najpomembnejši vir na svetovnih trgih, ekološki sistemi pa se soočajo s številnimi izzivi. Svetovna poraba kemičnih gnojil narašča in igra ključno vlogo pri pridelkih1. Vendar pa rastline, gojene na ta način, nimajo dovolj časa za pravilno rast in dozorevanje, zato ne pridobijo odličnih rastlinskih lastnosti2. Poleg tega se v človeškem telesu in tleh lahko kopičijo zelo škodljive strupene spojine3. Zato je treba razviti okolju prijazne in trajnostne rešitve za zmanjšanje potrebe po kemičnih gnojilih. Koristni mikroorganizmi so lahko pomemben vir biološko aktivnih naravnih spojin4.
Endofitske združbe v listih se razlikujejo glede na vrsto ali genotip gostiteljske rastline, rastno fazo rastline in morfologijo rastline.13 Več študij je poročalo, da imajo Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas in Enterobacter potencial zaspodbujajo rast rastlin. 14 Poleg tega sta Bacillus in Azospirillum najbolj intenzivno preučevana rodova PGPB v smislu izboljšanja rasti rastlin in pridelka. 15 Študije so pokazale, da lahko sočasna inokulacija Azospirillum brasiliensis in Bradyrhizobium v stročnicah poveča pridelek koruze, pšenice, soje in fižola. 16, 17 Študije so pokazale, da inokulacija Salicornie z Bacillus licheniformis in drugimi PGPB sinergistično spodbuja rast rastlin in absorpcijo hranil. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 in Bacillus sphaericus UPMB10 izboljšata rast korenin sladke banane. Podobno je semena komarčka težko gojiti zaradi slabe vegetativne rasti in nizke kalivosti, zlasti v stresnih pogojih zaradi suše20. Tretiranje semen s Pseudomonas fluorescens in Trichoderma harzianum izboljša zgodnjo rast sadik komarčka v stresnih pogojih zaradi suše21. Za stevio so bile izvedene študije za oceno učinkov mikoriznih gliv in rizobakterij, ki spodbujajo rast rastlin (PGPR), na sposobnost organizma za rast, kopičenje sekundarnih metabolitov in izražanje genov, vključenih v biosintezo. Po Rahi et al.22 je inokulacija rastlin z različnimi PGPR izboljšala njihovo rast, fotosintetski indeks ter kopičenje steviozida in steviozida A. Po drugi strani pa je inokulacija stevije z rizobijami, ki spodbujajo rast rastlin, in arbuskularnimi mikoriznimi glivami spodbudila višino rastlin, vsebnost steviozida, mineralov in pigmentov.23 Oviedo-Pereira et al.24 so poročali, da so dražilni endofiti Enterobacter hormaechei H2A3 in H5A2 povečali vsebnost SG, spodbudili gostoto trihomov v listih in spodbudili kopičenje specifičnih metabolitov v trihomih, vendar niso spodbudili rasti rastlin;
GA3 je eden najpomembnejših in biološko aktivnih giberelinu podobnih proteinov31. Eksogena obdelava stevije z GA3 lahko poveča podaljševanje stebla in cvetenje32. Po drugi strani pa nekatere študije poročajo, da je GA3 induktor, ki spodbuja rastline k proizvodnji sekundarnih metabolitov, kot so antioksidanti in pigmenti, in je tudi obrambni mehanizem33.
Filogenetske povezave izolatov v primerjavi z drugimi tipi sevov. V oklepajih so navedene pristopne številke GenBank.
Aktivnost amilaze, celulaze in proteaze je prikazana kot jasni pasovi okoli kolonij, medtem ko bele oborine okoli kolonij kažejo na aktivnost lipaze. Kot je prikazano v tabeli 2, lahko B. paramycoides SrAM4 proizvaja vse hidrolaze, medtem ko lahko B. paralicheniformis SrMA3 proizvaja vse encime razen celulaze, B. licheniformis SrAM2 pa proizvaja samo celulazo.
Več pomembnih mikrobnih rodov je bilo povezanih s povečano sintezo sekundarnih metabolitov v zdravilnih in aromatičnih rastlinah74. Vsi encimski in neencimski antioksidanti so bili v S. rebaudiana Shou-2 znatno povečani v primerjavi s kontrolo. Pozitiven učinek PGPB na TPC v rižu so poročali tudi Chamam in sod.75; Poleg tega so naši rezultati skladni z rezultati TPC, TFC in DPPH v S. rebaudiana, kar je bilo pripisano kombiniranemu delovanju Piriformospora indica in Azotobacter chroococcum76. TPC in TFC77 sta bila bistveno višja v rastlinah bazilike, tretiranih z mikroorganizmi, v primerjavi z netretiranimi rastlinami. Poleg tega se lahko povečanje antioksidantov pojavi iz dveh razlogov: hidrolitični encimi spodbujajo inducirane obrambne mehanizme rastlin na enak način kot patogeni mikroorganizmi, dokler se rastlina ne prilagodi bakterijski kolonizaciji78. Drugič, PGPB lahko deluje kot iniciator indukcije bioaktivnih spojin, ki nastanejo po šikimatni poti v višjih rastlinah in mikroorganizmih79.
Rezultati so pokazali sinergistično razmerje med številom listov, izražanjem genov in proizvodnjo SG pri sočasni inokulaciji več sevov. Po drugi strani pa je bila dvojna inokulacija boljša od enkratne glede rasti in produktivnosti rastlin.
Hidrolitični encimi so bili zaznani po inokulaciji bakterij na agarskem gojišču z indikatorskim substratom in inkubaciji pri 28 °C 2–5 dni. Po namestitvi bakterij na škrobni agarski medij je bila aktivnost amilaze določena z raztopino joda 100. Aktivnost celulaze je bila določena z 0,2 % vodnim reagentom Kongo rdeče po metodi Kianngama in sod. 101. Aktivnost proteaze je bila opažena v prozornih conah okoli kolonij, nanesenih na agarski medij s posnetim mlekom, kot so opisali Cui in sod. 102. Po drugi strani pa je bila lipaza 100 zaznana po inokulaciji na agarskem gojišču Tween.
Čas objave: 6. januar 2025