Zemědělství je nejdůležitějším zdrojem na světových trzích a ekologické systémy čelí mnoha výzvám. Globální spotřeba chemických hnojiv roste a hraje zásadní roli ve výnosech plodin1. Rostliny pěstované tímto způsobem však nemají dostatek času na správný růst a dozrání, a proto nezískávají vynikající rostlinné vlastnosti2. Kromě toho se v lidském těle a půdě mohou hromadit velmi škodlivé toxické sloučeniny3. Proto je třeba vyvinout ekologicky šetrná a udržitelná řešení, která sníží potřebu chemických hnojiv. Prospěšné mikroorganismy mohou být důležitým zdrojem biologicky aktivních přírodních sloučenin4.
Endofytická společenstva v listech se liší v závislosti na druhu nebo genotypu hostitelské rostliny, stádiu růstu rostliny a morfologii rostliny. 13 Několik studií uvádí, že Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas a Enterobacter mají potenciálpodporují růst rostlin. 14 Kromě toho jsou Bacillus a Azospirillum nejintenzivněji studovanými rody PGPB z hlediska zlepšení růstu rostlin a výnosu. 15 Studie ukázaly, že společná inokulace Azospirillum brasiliensis a Bradyrhizobium v luštěninách může zvýšit výnos kukuřice, pšenice, sóji a fazolí kidney. 16, 17 Studie ukázaly, že inokulace Salicornie Bacillus licheniformis a dalšími PGPB synergicky podporuje růst rostlin a příjem živin. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 a Bacillus sphaericus UPMB10 zlepšují růst kořenů sladkého banánovníku. Podobně je obtížné pěstovat semena fenyklu kvůli špatnému vegetativnímu růstu a nízké klíčivosti, zejména za podmínek stresu ze sucha20. Ošetření semen Pseudomonas fluorescens a Trichoderma harzianum zlepšuje časný růst sazenic fenyklu za podmínek stresu ze sucha21. U stévie byly provedeny studie za účelem vyhodnocení vlivu mykorhizních hub a rhizobakterií podporujících růst rostlin (PGPR) na schopnost organismu růst, akumulovat sekundární metabolity a exprimovat geny zapojené do biosyntézy. Podle Rahiho a kol.22 inokulace rostlin různými PGPR zlepšila jejich růst, fotosyntetický index a akumulaci steviosidu a steviosidu A. Na druhou stranu inokulace stévie rhizobii podporujícími růst rostlin a arbuskulárními mykorhizními houbami stimulovala výšku rostlin, obsah steviosidů, minerálů a pigmentů.23 Oviedo-Pereira a kol.24 uvedli, že dráždivé endofyty Enterobacter hormaechei H2A3 a H5A2 zvýšily obsah SG, stimulovaly hustotu trichomů v listech a podporovaly akumulaci specifických metabolitů v trichomech, ale nepodporovaly růst rostlin;
GA3 je jeden z nejdůležitějších a biologicky nejaktivnějších proteinů podobných giberelinu31. Exogenní ošetření stévie pomocí GA3 může zvýšit prodlužování stonku a kvetení32. Na druhou stranu některé studie uvádějí, že GA3 je induktor, který stimuluje rostliny k produkci sekundárních metabolitů, jako jsou antioxidanty a pigmenty, a je také obranným mechanismem33.
Fylogenetické vztahy izolátů ve vztahu k jiným typům kmenů. V závorkách jsou uvedena přístupová čísla GenBank.
Aktivita amylázy, celulázy a proteázy je znázorněna jako čiré pruhy kolem kolonií, zatímco bílé sraženiny kolem kolonií naznačují aktivitu lipázy. Jak je uvedeno v tabulce 2, B. paramycoides SrAM4 může produkovat všechny hydrolázy, zatímco B. paralicheniformis SrMA3 může produkovat všechny enzymy kromě celulázy a B. licheniformis SrAM2 produkuje pouze celulázu.
Několik důležitých mikrobiálních rodů bylo spojováno se zvýšenou syntézou sekundárních metabolitů u léčivých a aromatických rostlin74. Všechny enzymatické i neenzymatické antioxidanty byly u S. rebaudiana Shou-2 významně zvýšené ve srovnání s kontrolou. Pozitivní vliv PGPB na TPC u rýže byl také popsán Chamamem a kol.75; Naše výsledky jsou navíc v souladu s výsledky TPC, TFC a DPPH u S. rebaudiana, které byly přičítány kombinovanému působení Piriformospora indica a Azotobacter chroococcum76. TPC a TFC77 byly významně vyšší u rostlin bazalky ošetřených mikroorganismy ve srovnání s neošetřenými rostlinami. Ke zvýšení antioxidantů může navíc dojít ze dvou důvodů: hydrolytické enzymy stimulují indukované obranné mechanismy rostlin stejným způsobem jako patogenní mikroorganismy, dokud se rostlina neadaptuje na bakteriální kolonizaci78. Za druhé, PGPB může působit jako iniciátor indukce bioaktivních sloučenin vytvořených šikimátovou dráhou u vyšších rostlin a mikroorganismů79.
Výsledky ukázaly, že při společné inokulaci více kmenů existoval synergický vztah mezi počtem listů, genovou expresí a produkcí SG. Na druhou stranu, dvojitá inokulace byla lepší než jednoduchá z hlediska růstu rostlin a produktivity.
Hydrolytické enzymy byly detekovány po inokulaci bakterií na agarové médium obsahující indikátorový substrát a inkubaci při 28 °C po dobu 2–5 dnů. Po naočkování bakterií na škrobový agarový medium byla aktivita amylázy stanovena pomocí roztoku jodu 100. Aktivita celulázy byla stanovena pomocí 0,2% vodného roztoku konžské červeně podle metody Kianngama a kol. 101. Aktivita proteázy byla pozorována prostřednictvím čirých zón kolem kolonií nanesených na agarové médium s odstředěným mlékem, jak popsali Cui a kol. 102. Na druhou stranu, lipáza 100 byla detekována po naočkování na agarové médium Tween.
Čas zveřejnění: 6. ledna 2025