Poľnohospodárstvo je najdôležitejším zdrojom na svetových trhoch a ekologické systémy čelia mnohým výzvam. Globálna spotreba chemických hnojív rastie a zohráva kľúčovú úlohu vo výnosoch plodín1. Rastliny pestované týmto spôsobom však nemajú dostatok času na správny rast a dozrievanie, a preto nezískavajú vynikajúce rastlinné vlastnosti2. Okrem toho sa v ľudskom tele a pôde môžu hromadiť veľmi škodlivé toxické zlúčeniny3. Preto je potrebné vyvinúť ekologické a udržateľné riešenia na zníženie potreby chemických hnojív. Užitočné mikroorganizmy môžu byť dôležitým zdrojom biologicky aktívnych prírodných zlúčenín4.
Endofytické spoločenstvá v listoch sa líšia v závislosti od druhu alebo genotypu hostiteľskej rastliny, rastového štádia rastliny a morfológie rastliny. 13 Niekoľko štúdií uvádza, že Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas a Enterobacter majú potenciálpodporujú rast rastlín. 14 Okrem toho sú Bacillus a Azospirillum najintenzívnejšie študované rody PGPB z hľadiska zlepšenia rastu rastlín a výnosu. 15 Štúdie ukázali, že spoločná inokulácia Azospirillum brasiliensis a Bradyrhizobium v strukovinách môže zvýšiť výnos kukurice, pšenice, sóje a fazule. 16, 17 Štúdie ukázali, že inokulácia Salicornie s Bacillus licheniformis a inými PGPB synergicky podporuje rast rastlín a príjem živín. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 a Bacillus sphaericus UPMB10 zlepšujú rast koreňov sladkého banánu. Podobne sa semená feniklu ťažko pestujú kvôli slabému vegetatívnemu rastu a nízkej klíčivosti, najmä v podmienkach stresu zo sucha20. Ošetrenie semien Pseudomonas fluorescens a Trichoderma harzianum zlepšuje skorý rast sadeníc feniklu v podmienkach stresu zo sucha21. V prípade stévie sa uskutočnili štúdie zamerané na vyhodnotenie účinkov mykoríznych húb a rast rastlín podporujúcich rhizobaktérií (PGPR) na schopnosť organizmu rásť, akumulovať sekundárne metabolity a exprimovať gény zapojené do biosyntézy. Podľa Rahiho a kol.22 inokulácia rastlín rôznymi PGPR zlepšila ich rast, fotosyntetický index a akumuláciu steviozidu a steviozidu A. Na druhej strane, inokulácia stévie rast rastlín podporujúcimi rhizobiami a arbuskulárnymi mykoríznymi hubami stimulovala výšku rastlín, obsah steviozidov, minerálov a pigmentov.23 Oviedo-Pereira a kol.24 uviedli, že dráždivé endofyty Enterobacter hormaechei H2A3 a H5A2 zvýšili obsah SG, stimulovali hustotu trichómov v listoch a podporovali akumuláciu špecifických metabolitov v trichómoch, ale nepodporovali rast rastlín;
GA3 je jeden z najdôležitejších a biologicky najaktívnejších proteínov podobných giberelínu31. Exogénna úprava stévie pomocou GA3 môže zvýšiť predlžovanie stonky a kvitnutie32. Na druhej strane, niektoré štúdie uvádzajú, že GA3 je induktor, ktorý stimuluje rastliny k produkcii sekundárnych metabolitov, ako sú antioxidanty a pigmenty, a je tiež obranným mechanizmom33.
Fylogenetické vzťahy izolátov vo vzťahu k iným typom kmeňov. Prístupové čísla GenBank sú uvedené v zátvorkách.
Aktivita amylázy, celulázy a proteázy je znázornená ako jasné pásy okolo kolónií, zatiaľ čo biele zrazeniny okolo kolónií naznačujú aktivitu lipázy. Ako je uvedené v tabuľke 2, B. paramycoides SrAM4 dokáže produkovať všetky hydrolázy, zatiaľ čo B. paralicheniformis SrMA3 dokáže produkovať všetky enzýmy okrem celulázy a B. licheniformis SrAM2 produkuje iba celulázu.
Niekoľko dôležitých mikrobiálnych rodov sa spája so zvýšenou syntézou sekundárnych metabolitov v liečivých a aromatických rastlinách74. Všetky enzymatické a neenzymatické antioxidanty boli v S. rebaudiana Shou-2 významne zvýšené v porovnaní s kontrolou. Pozitívny účinok PGPB na TPC v ryži zaznamenali aj Chamam a kol.75; Okrem toho sú naše výsledky v súlade s výsledkami TPC, TFC a DPPH v S. rebaudiana, čo sa pripisuje kombinovanému pôsobeniu Piriformospora indica a Azotobacter chroococcum76. TPC a TFC77 boli významne vyššie v bazalkových rastlinách ošetrených mikroorganizmami v porovnaní s neošetrenými rastlinami. Okrem toho, zvýšenie antioxidantov môže nastať z dvoch dôvodov: hydrolytické enzýmy stimulujú indukované obranné mechanizmy rastlín rovnakým spôsobom ako patogénne mikroorganizmy, kým sa rastlina neprispôsobí bakteriálnej kolonizácii78. Po druhé, PGPB môže pôsobiť ako iniciátor indukcie bioaktívnych zlúčenín tvorených šikimátovou dráhou vo vyšších rastlinách a mikroorganizmoch79.
Výsledky ukázali, že pri spoločnej inokulácii viacerých kmeňov existoval synergický vzťah medzi počtom listov, génovou expresiou a produkciou SG. Na druhej strane, dvojitá inokulácia bola lepšia ako jednoduchá z hľadiska rastu a produktivity rastlín.
Hydrolytické enzýmy boli detegované po inokulácii baktérií na agarové médium obsahujúce indikátorový substrát a inkubácii pri teplote 28 °C počas 2 – 5 dní. Po nanesení baktérií na škrobové agarové médium bola aktivita amylázy stanovená pomocou roztoku jódu 100. Aktivita celulázy bola stanovená pomocou 0,2 % vodného roztoku konžskej červene podľa metódy Kianngama a kol. 101. Aktivita proteázy bola pozorovaná prostredníctvom čírych zón okolo kolónií nanesených na agarové médium s odstredeným mliekom, ako opísali Cui a kol. 102. Na druhej strane, lipáza 100 bola detegovaná po inokulácii na agarové médium Tween.
Čas uverejnenia: 06.01.2025