inquirybg

Poređenje efekata bakterijskih bioloških agensa i giberelinske kiseline na rast stevije i proizvodnju steviol glikozida regulisanjem njenih kodirajućih gena

Poljoprivreda je najvažniji resurs na svjetskim tržištima, a ekološki sistemi se suočavaju s mnogim izazovima. Globalna potrošnja hemijskih gnojiva raste i igra vitalnu ulogu u prinosima usjeva1. Međutim, biljke uzgajane na ovaj način nemaju dovoljno vremena da pravilno rastu i sazriju te stoga ne postižu odlične biljne kvalitete2. Osim toga, vrlo štetni toksični spojevi mogu se akumulirati u ljudskom tijelu i tlu3. Stoga postoji potreba za razvojem ekološki prihvatljivih i održivih rješenja kako bi se smanjila potreba za hemijskim gnojivima. Korisni mikroorganizmi mogu biti važan izvor biološki aktivnih prirodnih spojeva4.
Endofitske zajednice u listovima variraju ovisno o vrsti ili genotipu biljke domaćina, fazi rasta biljke i morfologiji biljke. 13 Nekoliko studija je izvijestilo da Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas i Enterobacter imaju potencijal dapospješuju rast biljaka. 14 Nadalje, Bacillus i Azospirillum su najintenzivnije proučavani rodovi PGPB-a u smislu poboljšanja rasta biljaka i prinosa. 15 Studije su pokazale da koinokulacija Azospirillum brasiliensis i Bradyrhizobium u mahunarkama može povećati prinos kukuruza, pšenice, soje i crvenog graha. 16, 17 Studije su pokazale da inokulacija Salicornie s Bacillus licheniformis i drugim PGPB-ima sinergistički potiče rast biljaka i unos hranjivih tvari. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 i Bacillus sphaericus UPMB10 poboljšavaju rast korijena slatke banane. Slično tome, sjemenke komorača teško je uzgajati zbog slabog vegetativnog rasta i niske klijavosti, posebno u uvjetima stresa uzrokovanog sušom20. Tretman sjemena s Pseudomonas fluorescens i Trichoderma harzianum poboljšava rani rast sadnica komorača u uvjetima stresa uzrokovanog sušom21. Za steviju su provedene studije kako bi se procijenili učinci mikoriznih gljiva i rizobakterija koje potiču rast biljaka (PGPR) na sposobnost organizma da raste, akumulira sekundarne metabolite i eksprimira gene uključene u biosintezu. Prema Rahi i sar.22, inokulacija biljaka različitim PGPR-ovima poboljšala je njihov rast, fotosintetski indeks i akumulaciju steviozida i steviozida A. S druge strane, inokulacija stevije rizobijama koje potiču rast biljaka i arbuskularnim mikoriznim gljivama stimulirala je visinu biljke, sadržaj steviozida, minerala i pigmenata.23 Oviedo-Pereira i sar.24 izvijestili su da iritirajući endofiti Enterobacter hormaechei H2A3 i H5A2 povećavaju sadržaj SG, stimuliraju gustoću trihoma u listovima i potiču akumulaciju specifičnih metabolita u trihomima, ali nisu potiču rast biljaka;
GA3 je jedan od najvažnijih i biološki najaktivnijih proteina sličnih giberelinu31. Egzogeni tretman stevije sa GA3 može povećati izduživanje stabljike i cvjetanje32. S druge strane, neke studije su izvijestile da je GA3 induktor koji stimuliše biljke da proizvode sekundarne metabolite poput antioksidansa i pigmenata, a ujedno je i odbrambeni mehanizam33.
Filogenetski odnosi izolata u odnosu na druge tipove sojeva. Pristupni brojevi GenBank dati su u zagradama.
Aktivnosti amilaze, celulaze i proteaze prikazane su kao jasne trake oko kolonija, dok bijeli talozi oko kolonija ukazuju na aktivnost lipaze. Kao što je prikazano u Tabeli 2, B. paramycoides SrAM4 može proizvesti sve hidrolaze, dok B. paralicheniformis SrMA3 može proizvesti sve enzime osim celulaze, a B. licheniformis SrAM2 proizvodi samo celulazu.
Nekoliko važnih mikrobnih rodova povezano je s povećanom sintezom sekundarnih metabolita u ljekovitim i aromatičnim biljkama74. Svi enzimski i neenzimski antioksidansi bili su značajno povećani kod S. rebaudiana Shou-2 u poređenju s kontrolom. Pozitivan učinak PGPB-a na TPC u riži također su izvijestili Chamam i suradnici.75; Nadalje, naši rezultati su u skladu s rezultatima TPC-a, TFC-a i DPPH-a kod S. rebaudiana, što se pripisuje kombiniranom djelovanju Piriformospora indica i Azotobacter chroococcum76. TPC i TFC77 bili su značajno veći kod biljaka bosiljka tretiranih mikroorganizmima u poređenju s netretiranim biljkama. Štaviše, povećanje antioksidansa može se dogoditi iz dva razloga: hidrolitički enzimi stimuliraju inducirane obrambene mehanizme biljaka na isti način kao i patogeni mikroorganizmi sve dok se biljka ne prilagodi bakterijskoj kolonizaciji78. Drugo, PGPB može djelovati kao inicijator indukcije bioaktivnih spojeva formiranih putem šikimatnog puta kod viših biljaka i mikroorganizama 79.
Rezultati su pokazali da postoji sinergijski odnos između broja listova, ekspresije gena i produkcije SG kada je više sojeva koinokulirano. S druge strane, dvostruka inokulacija bila je superiornija u odnosu na jednostruku u smislu rasta biljaka i produktivnosti.
Hidrolitički enzimi su detektovani nakon inokulacije bakterija na agar-agar medijum koji sadrži indikatorski supstrat i inkubacije na 28 °C tokom 2-5 dana. Nakon nasađivanja bakterija na škrobni agar medijum, aktivnost amilaze je određena korištenjem rastvora joda 100. Aktivnost celulaze je određena korištenjem 0,2% vodenog Kongo crvenog reagensa prema metodi Kianngam et al. 101. Aktivnost proteaze je uočena kroz bistre zone oko kolonija nasađenih na agar-agar medijum s obranim mlijekom, kao što je opisano od strane Cui et al. 102. S druge strane, lipaza 100 je detektovana nakon inokulacije na Tween agar medijum.

 

Vrijeme objave: 06.01.2025.