запыт

Параўнанне ўздзеяння бактэрыяльных біялагічных агентаў і гіберелінавай кіслаты на рост стэвіі і выпрацоўку гліказідаў стэвіі шляхам рэгулявання яе кадуючых генаў

Сельская гаспадарка з'яўляецца найважнейшым рэсурсам на сусветных рынках, і экалагічныя сістэмы сутыкаюцца з многімі праблемамі. Глабальнае спажыванне хімічных угнаенняў расце і адыгрывае жыццёва важную ролю ва ўраджайнасці сельскагаспадарчых культур1. Аднак расліны, выгадаваныя такім чынам, не маюць дастаткова часу для належнага росту і паспявання і таму не набываюць выдатных раслінных якасцей2. Акрамя таго, у арганізме чалавека і глебе могуць назапашвацца вельмі шкодныя таксічныя злучэнні3. Таму існуе неабходнасць распрацоўкі экалагічна чыстых і ўстойлівых рашэнняў для зніжэння патрэбы ў хімічных угнаеннях. Карысныя мікраарганізмы могуць быць важнай крыніцай біялагічна актыўных прыродных злучэнняў4.
Эндафітныя супольнасці ў лісці адрозніваюцца ў залежнасці ад віду або генатыпу расліны-гаспадара, стадыі росту расліны і марфалогіі расліны.13 У некалькіх даследаваннях паведамлялася, што Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas і Enterobacter маюць патэнцыялспрыяць росту раслін. 14 Акрамя таго, Bacillus і Azospirillum з'яўляюцца найбольш інтэнсіўна вывучанымі родамі PGPB з пункту гледжання паляпшэння росту раслін і ўраджайнасці. 15 Даследаванні паказалі, што сумесная інакуляцыя Azospirillum brasiliensis і Bradyrhizobium бабовых культур можа павялічыць ураджайнасць кукурузы, пшаніцы, соі і фасолі. 16, 17 Даследаванні паказалі, што інакуляцыя Salicornia з Bacillus licheniformis і іншымі PGPB сінергічна спрыяе росту раслін і засваенню пажыўных рэчываў. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 і Bacillus sphaericus UPMB10 паляпшаюць рост каранёў салодкага банана. Аналагічна, насенне фенхеля цяжка вырошчваць з-за дрэннага вегетатыўнага росту і нізкай усходжасці, асабліва ва ўмовах засухі20. Апрацоўка насення Pseudomonas fluorescens і Trichoderma harzianum паляпшае ранні рост расады фенхеля ва ўмовах засухі21. Для стэвіі былі праведзены даследаванні для ацэнкі ўплыву мікарызных грыбоў і рызабактэрый, якія стымулююць рост раслін (PGPR), на здольнасць арганізма расці, назапашваць другасныя метабаліты і экспрэсаваць гены, якія ўдзельнічаюць у біясінтэзе. Паводле Рахі і інш.22, інакуляцыя раслін рознымі PGPR палепшыла іх рост, фотасінтэтычны індэкс і назапашванне стэвіязіду і стэвіязіду А. З іншага боку, інакуляцыя стэвіі рызабіямі, якія стымулююць рост раслін, і арбускулярнымі мікарызнымі грыбамі стымулявала вышыню раслін, утрыманне стэвіязіду, мінералаў і пігментаў.23 Аўеда-Перэйра і інш.24 паведамілі, што раздражняльныя эндафіты Enterobacter hormaechei H2A3 і H5A2 павялічвалі ўтрыманне SG, стымулявалі шчыльнасць трыхом у лісці і спрыялі назапашванню спецыфічных метабалітаў у трыхомах, але яны не спрыялі росту раслін;
GA3 — адзін з найважнейшых і біялагічна актыўных гіберелінападобных бялкоў31. Экзагенная апрацоўка стэвіі GA3 можа павялічыць падаўжэнне сцябла і красаванне32. З іншага боку, некаторыя даследаванні паведамляюць, што GA3 з'яўляецца індуктарам, які стымулюе расліны да выпрацоўкі другасных метабалітаў, такіх як антыаксіданты і пігменты, а таксама з'яўляецца ахоўным механізмам33.
Філагенетычныя сувязі ізалятаў у адносінах да іншых тыпаў штамаў. Нумары рэгістрацыі GenBank прыведзены ў дужках.
Актыўнасць амілазы, цэлюлазы і пратэазы паказана ў выглядзе празрыстых палос вакол калоній, у той час як белыя асадкі вакол калоній сведчаць аб актыўнасці ліпазы. Як паказана ў Табліцы 2, B. paramycoides SrAM4 можа выпрацоўваць усе гідралазы, у той час як B. paralicheniformis SrMA3 можа выпрацоўваць усе ферменты, акрамя цэлюлазы, а B. licheniformis SrAM2 выпрацоўвае толькі цэлюлазу.
Некалькі важных мікробных родаў былі звязаны з павелічэннем сінтэзу другасных метабалітаў у лекавых і араматычных раслінах74. Усе ферментатыўныя і неферментыўныя антыаксіданты былі значна павялічаны ў S. rebaudiana Shou-2 у параўнанні з кантролем. Пазітыўны эфект PGPB на TPC у рысе таксама быў апісаны Чамамам і інш.75; Больш за тое, нашы вынікі адпавядаюць вынікам TPC, TFC і DPPH у S. rebaudiana, што было звязана з сумесным дзеяннем Piriformospora indica і Azotobacter chroococcum76. TPC і TFC77 былі значна вышэй у раслін базіліка, апрацаваных мікраарганізмамі, у параўнанні з неапрацаванымі раслінамі. Больш за тое, павелічэнне антыаксідантаў можа адбывацца па дзвюх прычынах: гідралітычныя ферменты стымулююць індукаваныя ахоўныя механізмы раслін гэтак жа, як і патагенныя мікраарганізмы, пакуль расліна не адаптуецца да бактэрыяльнай каланізацыі78. Па-другое, PGPB можа выступаць у якасці ініцыятара індукцыі біялагічна актыўных злучэнняў, якія ўтвараюцца праз шыкіматны шлях у вышэйшых раслінах і мікраарганізмах79.
Вынікі паказалі, што пры сумеснай інакуляцыі некалькіх штамаў існуе сінергічны ўплыў паміж колькасцю лісця, экспрэсіяй генаў і прадукцыяй СГ. З іншага боку, падвойная інакуляцыя пераўзыходзіла аднаразовую з пункту гледжання росту і прадукцыйнасці раслін.
Гідралітычныя ферменты былі выяўлены пасля інакуляцыі бактэрый на агаравае асяроддзе, якое змяшчае індыкатарны субстрат, і інкубацыі пры тэмпературы 28 °C на працягу 2–5 дзён. Пасля высеву бактэрый на крухмальна-агаравае асяроддзе актыўнасць амілазы вызначалася з выкарыстаннем раствора ёду 100. Актыўнасць цэлюлазы вызначалася з выкарыстаннем 0,2% воднага рэагента конга чырвонага згодна з метадам Кіаннгама і інш. 101. Актыўнасць пратэазы назіралася праз празрыстыя зоны вакол калоній, высеяных на абястлушчанае малако-агаравае асяроддзе, як апісана Куі і інш. 102. З іншага боку, ліпаза 100 была выяўлена пасля інакуляцыі на агаравае асяроддзе Твін.

 

Час публікацыі: 06 студзеня 2025 г.