Земеделието е най-важният ресурс на световните пазари, а екологичните системи са изправени пред много предизвикателства. Глобалното потребление на химически торове нараства и играе жизненоважна роля за добивите на културите1. Растенията, отглеждани по този начин, обаче нямат достатъчно време да растат и узреят правилно и следователно не придобиват отлични растителни качества2. Освен това в човешкото тяло и почвата могат да се натрупат много вредни токсични съединения3. Следователно е необходимо да се разработят екологично чисти и устойчиви решения за намаляване на нуждата от химически торове. Полезните микроорганизми могат да бъдат важен източник на биологично активни природни съединения4.
Ендофитните съобщества в листата варират в зависимост от вида или генотипа на растението гостоприемник, етапа на растеж на растението и морфологията на растението.13 Няколко проучвания съобщават, че Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas и Enterobacter имат потенциал данасърчаване на растежа на растенията. 14 Освен това, Bacillus и Azospirillum са най-интензивно изучаваните родове PGPB по отношение на подобряване на растежа на растенията и добива. 15 Проучвания показват, че съвместната инокулация на Azospirillum brasiliensis и Bradyrhizobium в бобови растения може да повиши добива на царевица, пшеница, соя и червен боб. 16, 17 Проучвания показват, че инокулацията на Salicornia с Bacillus licheniformis и други PGPB синергично насърчава растежа на растенията и усвояването на хранителни вещества. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 и Bacillus sphaericus UPMB10 подобряват растежа на корените на сладкия банан. По подобен начин семената на копъра са трудни за отглеждане поради слаб вегетативен растеж и ниска кълняемост, особено при условия на стрес от суша20. Третирането на семената с Pseudomonas fluorescens и Trichoderma harzianum подобрява ранния растеж на разсада от копър при условия на стрес от суша21. За стевията са проведени проучвания за оценка на ефектите на микоризните гъби и ризобактериите, стимулиращи растежа на растенията (PGPR), върху способността на организма да расте, да натрупва вторични метаболити и да експресира гени, участващи в биосинтеза. Според Rahi et al.22, инокулацията на растения с различни PGPR подобрява растежа им, фотосинтетичния индекс и натрупването на стевиозид и стевиозид А. От друга страна, инокулацията на стевията със стимулиращи растежа на растенията ризобии и арбускуларни микоризни гъби стимулира височината на растенията, съдържанието на стевиозид, минерали и пигменти.23 Oviedo-Pereira et al.24 съобщават, че дразнещите ендофити Enterobacter hormaechei H2A3 и H5A2 увеличават съдържанието на SG, стимулират плътността на трихоми в листата и насърчават натрупването на специфични метаболити в трихоми, но не насърчават растежа на растенията;
GA3 е един от най-важните и биологично активни гиберелиноподобни протеини31. Екзогенното третиране на стевия с GA3 може да увеличи удължаването на стъблото и цъфтежа32. От друга страна, някои проучвания съобщават, че GA3 е индуктор, който стимулира растенията да произвеждат вторични метаболити като антиоксиданти и пигменти, а също така е и защитен механизъм33.
Филогенетични връзки на изолатите спрямо други типове щамове. Номерата за достъп до GenBank са дадени в скоби.
Амилазната, целулазната и протеазната активност са показани като прозрачни ивици около колониите, докато белите утайки около колониите показват липазна активност. Както е показано в Таблица 2, B. paramycoides SrAM4 може да произвежда всички хидролази, докато B. paralicheniformis SrMA3 може да произвежда всички ензими с изключение на целулазата, а B. licheniformis SrAM2 произвежда само целулаза.
Няколко важни микробни рода са свързани с повишен синтез на вторични метаболити в лечебни и ароматни растения74. Всички ензимни и неензимни антиоксиданти са значително повишени в S. rebaudiana Shou-2 в сравнение с контролата. Положителният ефект на PGPB върху TPC в ориза е докладван и от Chamam et al.75; Освен това, нашите резултати са в съответствие с резултатите от TPC, TFC и DPPH в S. rebaudiana, което се дължи на комбинираното действие на Piriformospora indica и Azotobacter chroococcum76. TPC и TFC77 са значително по-високи в растенията босилек, третирани с микроорганизми, в сравнение с нетретираните растения. Освен това, увеличението на антиоксидантите може да се случи по две причини: хидролитичните ензими стимулират индуцираните защитни механизми на растенията по същия начин, както патогенните микроорганизми, докато растението се адаптира към бактериална колонизация78. Второ, PGPB може да действа като инициатор на индуцирането на биоактивни съединения, образувани чрез шикиматния път във висши растения и микроорганизми79.
Резултатите показват, че има синергична връзка между броя на листата, генната експресия и производството на SG, когато множество щамове са били едновременно инокулирани. От друга страна, двойната инокулация е превъзходна пред единичната по отношение на растежа на растенията и продуктивността.
Хидролитичните ензими бяха открити след инокулация на бактерии върху агарова среда, съдържаща индикаторен субстрат, и инкубация при 28°C в продължение на 2–5 дни. След посяване на бактерии върху нишестена агарова среда, амилазната активност беше определена с помощта на разтвор на йод 100. Целулазната активност беше определена с помощта на 0,2% воден реактив Конго червено съгласно метода на Kianngam et al. 101. Протеазната активност беше наблюдавана чрез прозрачни зони около колониите, поставени върху обезмаслена агарова среда, както е описано от Cui et al. 102. От друга страна, липаза 100 беше открита след инокулация върху Tween агарова среда.
Време на публикуване: 06 януари 2025 г.