Die Landwirtschaft ist die wichtigste Ressource auf den Weltmärkten, und ökologische Systeme stehen vor zahlreichen Herausforderungen. Der weltweite Verbrauch chemischer Düngemittel steigt und spielt eine entscheidende Rolle für die Ernteerträge1. Allerdings haben die so angebauten Pflanzen nicht genügend Zeit, um richtig zu wachsen und zu reifen, und entwickeln daher keine optimalen Eigenschaften2. Darüber hinaus können sich sehr schädliche Giftstoffe im menschlichen Körper und im Boden anreichern3. Daher besteht Bedarf an umweltfreundlichen und nachhaltigen Lösungen, um den Bedarf an chemischen Düngemitteln zu reduzieren. Nützliche Mikroorganismen können eine wichtige Quelle für biologisch aktive Naturstoffe4 sein.
Endophytische Gemeinschaften in Blättern variieren je nach Wirtspflanzenart oder Genotyp, Wachstumsstadium und Morphologie der Pflanze. 13 Mehrere Studien haben berichtet, dass Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas und Enterobacter das Potenzial haben,fördern das Pflanzenwachstum. 14 Darüber hinaus sind Bacillus und Azospirillum die im Hinblick auf die Verbesserung von Pflanzenwachstum und Ertrag am intensivsten untersuchten PGPB-Gattungen. 15 Studien haben gezeigt, dass die gleichzeitige Impfung von Azospirillum brasiliensis und Bradyrhizobium in Hülsenfrüchten den Ertrag von Mais, Weizen, Sojabohnen und Kidneybohnen steigern kann. 16, 17 Studien haben gezeigt, dass die Impfung von Salicornia mit Bacillus licheniformis und anderen PGPBs synergistisch das Pflanzenwachstum und die Nährstoffaufnahme fördert. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 und Bacillus sphaericus UPMB10 verbessern das Wurzelwachstum von Süßbananen. Ebenso ist der Anbau von Fenchelsamen aufgrund schlechten vegetativen Wachstums und geringer Keimung schwierig, insbesondere unter Trockenstressbedingungen20. Die Saatgutbehandlung mit Pseudomonas fluorescens und Trichoderma harzianum verbessert das frühe Wachstum von Fenchelsetzlingen unter Trockenstressbedingungen. 21 Für Stevia wurden Studien durchgeführt, um die Auswirkungen von Mykorrhizapilzen und pflanzenwachstumsfördernden Rhizobakterien (PGPR) auf die Fähigkeit des Organismus zu wachsen, sekundäre Metabolite anzusammeln und an der Biosynthese beteiligte Gene zu exprimieren. Laut Rahi et al.22 verbesserte die Impfung von Pflanzen mit verschiedenen PGPRs deren Wachstum, Photosyntheseindex und Ansammlung von Steviosid und Steviosid A. Andererseits stimulierte die Impfung von Stevia mit pflanzenwachstumsfördernden Rhizobien und arbuskulären Mykorrhizapilzen die Pflanzenhöhe sowie den Steviosid-, Mineral- und Pigmentgehalt.23 Oviedo-Pereira et al.24 berichteten, dass die reizenden Endophyten Enterobacter hormaechei H2A3 und H5A2 den SG-Gehalt erhöhten, die Trichomdichte in Blättern stimulierten und die Ansammlung spezifischer Metabolite in Trichomen förderten, aber nicht das Pflanzenwachstum;
GA3 ist eines der wichtigsten und biologisch aktivsten Gibberellin-ähnlichen Proteine31. Die exogene Behandlung von Stevia mit GA3 kann das Stängelwachstum und die Blüte fördern32. Andererseits wurde in einigen Studien berichtet, dass GA3 ein Induktor ist, der Pflanzen zur Produktion sekundärer Metabolite wie Antioxidantien und Pigmente anregt und zudem als Abwehrmechanismus fungiert33.
Phylogenetische Verwandtschaftsverhältnisse von Isolaten zu anderen Stammtypen. GenBank-Zugangsnummern sind in Klammern angegeben.
Amylase-, Cellulase- und Proteaseaktivitäten werden als klare Bänder um die Kolonien herum angezeigt, während weiße Niederschläge um die Kolonien herum auf Lipaseaktivität hinweisen. Wie in Tabelle 2 gezeigt, kann B. paramycoides SrAM4 alle Hydrolasen produzieren, während B. paralicheniformis SrMA3 alle Enzyme außer Cellulase produzieren kann und B. licheniformis SrAM2 nur Cellulase produziert.
Mehrere wichtige mikrobielle Gattungen werden mit einer erhöhten Synthese sekundärer Metabolite in Arznei- und Gewürzpflanzen in Verbindung gebracht74. Alle enzymatischen und nicht-enzymatischen Antioxidantien waren in S. rebaudiana Shou-2 im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant erhöht. Der positive Effekt von PGPB auf TPC in Reis wurde auch von Chamam et al.75 berichtet; Darüber hinaus stimmen unsere Ergebnisse mit den Ergebnissen von TPC, TFC und DPPH in S. rebaudiana überein, die auf die kombinierte Wirkung von Piriformospora indica und Azotobacter chroococcum76 zurückgeführt wurden. TPC und TFC77 waren in mit Mikroorganismen behandelten Basilikumpflanzen im Vergleich zu unbehandelten Pflanzen signifikant höher. Außerdem kann der Anstieg der Antioxidantien zwei Gründe haben: Hydrolytische Enzyme stimulieren die induzierten Abwehrmechanismen der Pflanze auf dieselbe Weise wie pathogene Mikroorganismen, bis sich die Pflanze an die bakterielle Besiedlung angepasst hat78. Zweitens kann PGPB als Initiator der Induktion von bioaktiven Verbindungen wirken, die über den Shikimatweg in höheren Pflanzen und Mikroorganismen gebildet werden 79 .
Die Ergebnisse zeigten, dass bei gleichzeitiger Inokulation mehrerer Stämme ein synergistischer Zusammenhang zwischen Blattanzahl, Genexpression und SG-Produktion besteht. Andererseits war die Doppelinokulation der Einzelinokulation hinsichtlich Pflanzenwachstum und Produktivität überlegen.
Hydrolytische Enzyme wurden nachgewiesen, nachdem die Bakterien auf Agarmedium mit Indikatorsubstrat geimpft und 2–5 Tage bei 28 °C inkubiert wurden. Nach dem Ausplattieren der Bakterien auf Stärkeagarmedium wurde die Amylaseaktivität mithilfe einer Iod-100-Lösung bestimmt. Die Cellulaseaktivität wurde mithilfe einer 0,2%igen wässrigen Kongorot-Reagenz gemäß der Methode von Kianngam et al. 101 bestimmt. Proteaseaktivität wurde durch klare Zonen um die auf Magermilchagarmedium ausgeplattten Kolonien beobachtet, wie von Cui et al. 102 beschrieben. Andererseits wurde Lipase 100 nach der Impfung auf Tween-Agarmedium nachgewiesen.
Beitragszeit: 06.01.2025