농업은 세계 시장에서 가장 중요한 자원이며, 생태계는 많은 도전에 직면해 있습니다. 화학비료의 세계적 소비는 증가하고 있으며 작물 수확량에 중요한 역할을 합니다.1 그러나 이러한 방식으로 재배된 식물은 제대로 자라고 성숙할 시간이 부족하여 우수한 품질을 얻지 못합니다.2 또한, 매우 유해한 독성 화합물이 인체와 토양에 축적될 수 있습니다.3 따라서 화학비료의 필요성을 줄이기 위해 환경 친화적이고 지속 가능한 해결책을 개발해야 할 필요성이 있습니다. 유익한 미생물은 생물학적 활성을 지닌 천연 화합물의 중요한 공급원이 될 수 있습니다.4
잎의 내생 미생물 군집은 숙주 식물 종 또는 유전자형, 식물 생장 단계 및 식물 형태에 따라 다양합니다. 13 여러 연구에서 Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas 및 Enterobacter가 내생 미생물 군집 형성에 중요한 역할을 할 가능성이 있다고 보고했습니다.식물 성장을 촉진합니다14 더욱이, Bacillus와 Azospirillum은 식물 생장 및 수확량 증진 측면에서 가장 집중적으로 연구된 PGPB 속입니다. 15 연구에 따르면 콩과 식물에 Azospirillum brasiliensis와 Bradyrhizobium을 함께 접종하면 옥수수, пшеница, 대두, 강낭콩의 수확량이 향상될 수 있습니다. 16, 17 또한, Salicornia에 Bacillus licheniformis 및 기타 PGPB를 접종하면 식물 생장과 양분 흡수가 시너지 효과를 내는 것으로 나타났습니다. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7과 Bacillus sphaericus UPMB10은 스위트 바나나의 뿌리 생장을 개선합니다. 마찬가지로, 회향 씨앗은 특히 가뭄 스트레스 조건에서 영양 생장이 부실하고 발아율이 낮아 재배가 어렵습니다.20 Pseudomonas fluorescens와 Trichoderma harzianum을 이용한 종자 처리는 가뭄 스트레스 조건에서 회향 묘목의 초기 생장을 향상시킵니다.21 스테비아의 경우, 균근균과 식물 생장 촉진 근권세균(PGPR)이 스테비아의 생장, 이차 대사산물 축적 및 생합성에 관여하는 유전자 발현 능력에 미치는 영향을 평가하기 위한 연구가 수행되었습니다. Rahi et al.22에 따르면, 다양한 PGPR을 식물에 접종하면 식물의 생장, 광합성 지수, 스테비오사이드 및 스테비오사이드 A의 축적이 향상되었습니다. 반면에, 식물 생장 촉진 근권세균과 수지상 균근균을 스테비아에 접종하면 식물 높이, 스테비오사이드, 무기질 및 색소 함량이 증가했습니다.23 Oviedo-Pereira et al.24는 자극성 내생균인 Enterobacter hormaechei H2A3 및 H5A2가 SG 함량을 증가시키고 잎의 털 밀도를 자극하며 털에 특정 대사산물의 축적을 촉진하지만 식물 생장은 촉진하지 않는다고 보고했습니다.
GA3는 가장 중요하고 생물학적으로 활성이 높은 지베렐린 유사 단백질 중 하나입니다.31 스테비아에 GA3를 외부에서 처리하면 줄기 신장과 개화가 증가할 수 있습니다.32 한편, 일부 연구에서는 GA3가 식물이 항산화제 및 색소와 같은 이차 대사산물을 생성하도록 자극하는 유도인자이며 방어 메커니즘으로도 작용한다고 보고했습니다.33
다른 균주 유형과의 계통 발생학적 관계. GenBank 접근 번호는 괄호 안에 표시되어 있습니다.
아밀라아제, 셀룰라아제 및 프로테아제 활성은 콜로니 주변에 뚜렷한 띠 형태로 나타나며, 콜로니 주변의 흰색 침전물은 리파아제 활성을 나타냅니다. 표 2에서 볼 수 있듯이, B. paramycoides SrAM4는 모든 가수분해효소를 생성할 수 있고, B. paralicheniformis SrMA3는 셀룰라아제를 제외한 모든 효소를 생성할 수 있으며, B. licheniformis SrAM2는 셀룰라아제만 생성합니다.
몇몇 중요한 미생물 속은 약용 및 방향성 식물의 이차 대사산물 합성 증가와 관련이 있는 것으로 알려져 있습니다.74 S. rebaudiana Shou-2에서는 모든 효소적 및 비효소적 항산화제가 대조군에 비해 유의하게 증가했습니다. Chamam 등75은 벼의 총 페놀 함량(TPC)에 대한 식물생장촉진균(PGPB)의 긍정적인 효과를 보고했습니다. 또한, 우리의 결과는 S. rebaudiana에서 TPC, 총 플라보노이드 함량(TFC), DPPH 분석 결과와 일치하며, 이는 Piriformospora indica와 Azotobacter chroococcum76의 복합적인 작용에 기인하는 것으로 나타났습니다. 미생물로 처리한 바질 식물의 TPC와 TFC77는 처리하지 않은 식물에 비해 유의하게 높았습니다. 더욱이, 항산화제 증가는 두 가지 이유로 발생할 수 있습니다. 가수분해 효소는 식물이 세균 군집에 적응할 때까지 병원성 미생물과 마찬가지로 유도된 식물 방어 기작을 자극합니다.78 둘째로, PGPB는 고등 식물과 미생물에서 시키메이트 경로를 통해 형성된 생리활성 화합물의 유도를 시작하는 역할을 할 수 있습니다.79
연구 결과, 여러 균주를 동시 접종했을 때 잎 수, 유전자 발현 및 SG 생산량 사이에 시너지 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 또한, 이중 접종은 단일 접종에 비해 식물 생장과 생산성 측면에서 우수한 결과를 보였습니다.
가수분해 효소는 지시약 기질이 포함된 한천 배지에 세균을 접종하고 28°C에서 2~5일 동안 배양한 후 검출되었습니다. 전분 한천 배지에 세균을 도말한 후, 요오드 100 용액을 사용하여 아밀라아제 활성을 측정했습니다. 셀룰라아제 활성은 Kianngam 등(101)의 방법에 따라 0.2% 수용성 콩고 레드 시약을 사용하여 측정했습니다. 프로테아제 활성은 Cui 등(102)이 설명한 바와 같이 탈지유 한천 배지에 도말한 콜로니 주변의 투명한 영역을 통해 관찰했습니다. 한편, 리파아제 100은 트윈 한천 배지에 접종한 후 검출했습니다.
게시 시간: 2025년 1월 6일