Jordbruk er den viktigste ressursen på verdensmarkedet, og økologiske systemer står overfor mange utfordringer. Det globale forbruket av kunstgjødsel øker og spiller en viktig rolle i avlingene1. Planter som dyrkes på denne måten har imidlertid ikke nok tid til å vokse og modnes ordentlig, og oppnår derfor ikke utmerkede planteegenskaper2. I tillegg kan svært skadelige giftige forbindelser akkumuleres i menneskekroppen og jord3. Derfor er det behov for å utvikle miljøvennlige og bærekraftige løsninger for å redusere behovet for kunstgjødsel. Gunstige mikroorganismer kan være en viktig kilde til biologisk aktive naturlige forbindelser4.
Endofytiske samfunn i blader varierer avhengig av vertsplanteart eller genotype, plantevekststadium og plantemorfologi.13 Flere studier har rapportert at Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas og Enterobacter har potensial til åfremme plantevekst. 14 Videre er Bacillus og Azospirillum de mest intensivt studerte PGPB-slektene når det gjelder å forbedre plantevekst og avling. 15 Studier har vist at samtidig inokulering av Azospirillum brasiliensis og Bradyrhizobium i belgfrukter kan øke avlingen av mais, hvete, soyabønner og kidneybønner. 16, 17 Studier har vist at inokulering av Salicornia med Bacillus licheniformis og andre PGPB-er synergistisk fremmer plantevekst og næringsopptak. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 og Bacillus sphaericus UPMB10 forbedrer rotveksten til søt banan. På samme måte er fennikelfrø vanskelige å dyrke på grunn av dårlig vegetativ vekst og lav spireevne, spesielt under tørkestressforhold 20. Frøbehandling med Pseudomonas fluorescens og Trichoderma harzianum forbedrer tidlig vekst av fennikelplanter under tørkestressforhold 21. For stevia har det blitt utført studier for å evaluere effekten av mykorrhizasopp og plantevekstfremmende rhizobakterier (PGPR) på organismens evne til å vokse, akkumulere sekundære metabolitter og uttrykke gener involvert i biosyntese. I følge Rahi et al.22 forbedret inokulering av planter med forskjellige PGPR-er deres vekst, fotosyntetiske indeks og akkumulering av steviosid og steviosid A. På den annen side stimulerte inokulering av stevia med plantevekstfremmende rhizobia og arbuskulære mykorrhizasopp plantehøyde, steviosid-, mineral- og pigmentinnhold.23 Oviedo-Pereira et al.24 rapporterte at de irriterende endofyttene Enterobacter hormaechei H2A3 og H5A2 økte SG-innholdet, stimulerte trikomtetthet i blader og fremmet akkumulering av spesifikke metabolitter i trikomer, men de fremmet ikke plantevekst;
GA3 er et av de viktigste og biologisk mest aktive gibberellinlignende proteinene31. Eksogen behandling av stevia med GA3 kan øke stilkforlengelse og blomstring32. På den annen side har noen studier rapportert at GA3 er en induser som stimulerer planter til å produsere sekundære metabolitter som antioksidanter og pigmenter, og er også en forsvarsmekanisme33.
Fylogenetiske forhold mellom isolater og andre stammetyper. GenBank-tiltredelsesnumre er gitt i parentes.
Amylase-, cellulase- og proteaseaktivitet vises som tydelige bånd rundt koloniene, mens hvite utfellinger rundt koloniene indikerer lipaseaktivitet. Som vist i tabell 2 kan B. paramycoides SrAM4 produsere alle hydrolaser, mens B. paralicheniformis SrMA3 kan produsere alle enzymer unntatt cellulase, og B. licheniformis SrAM2 produserer bare cellulase.
Flere viktige mikrobielle slekter har blitt assosiert med økt sekundær metabolittsyntese i medisinplanter og aromatiske planter74. Alle enzymatiske og ikke-enzymatiske antioksidanter var signifikant økt i S. rebaudiana Shou-2 sammenlignet med kontrollen. Den positive effekten av PGPB på TPC i ris ble også rapportert av Chamam et al.75; Videre er resultatene våre konsistente med resultatene av TPC, TFC og DPPH i S. rebaudiana, som ble tilskrevet den kombinerte virkningen av Piriformospora indica og Azotobacter chroococcum76. TPC og TFC77 var signifikant høyere i basilikumplanter behandlet med mikroorganismer sammenlignet med ubehandlede planter. Dessuten kan økningen i antioksidanter forekomme av to grunner: hydrolytiske enzymer stimulerer de induserte planteforsvarsmekanismene på samme måte som patogene mikroorganismer inntil planten tilpasser seg bakteriell kolonisering78. For det andre kan PGPB fungere som en initiator for induksjon av bioaktive forbindelser dannet via shikimatveien i høyere planter og mikroorganismer79.
Resultatene viste at det var en synergistisk sammenheng mellom antall blader, genuttrykk og SG-produksjon når flere stammer ble koinokulert. På den annen side var dobbel inokulering bedre enn enkelt inokulering når det gjaldt plantevekst og produktivitet.
Hydrolytiske enzymer ble detektert etter inokulering av bakterier på agarmedium som inneholdt indikatorsubstrat og inkubering ved 28 °C i 2–5 dager. Etter utplating av bakterier på stivelsesagarmedium ble amylaseaktivitet bestemt ved bruk av jod 100-løsning. Cellulaseaktivitet ble bestemt ved bruk av 0,2 % vandig Kongorødt reagens i henhold til metoden til Kianngam et al. 101. Proteaseaktivitet ble observert gjennom klare soner rundt kolonier utplattet på skummetmelkagarmedium som beskrevet av Cui et al. 102. På den annen side ble lipase 100 detektert etter inokulering på Tween-agarmedium.
Publisert: 06.01.2025