pertanyaanbg

Perbandingan kesan agen biologi bakteria dan asid giberelik terhadap pertumbuhan stevia dan penghasilan steviol glikosida dengan mengawal selia gen pengekodannya

Pertanian merupakan sumber yang paling penting dalam pasaran dunia, dan sistem ekologi menghadapi banyak cabaran. Penggunaan baja kimia global semakin meningkat dan memainkan peranan penting dalam hasil tanaman1. Walau bagaimanapun, tumbuhan yang ditanam dengan cara ini tidak mempunyai masa yang cukup untuk tumbuh dan matang dengan betul dan oleh itu tidak memperoleh kualiti tumbuhan yang sangat baik2. Di samping itu, sebatian toksik yang sangat berbahaya boleh terkumpul di dalam tubuh manusia dan tanah3. Oleh itu, terdapat keperluan untuk membangunkan penyelesaian yang mesra alam dan mampan untuk mengurangkan keperluan baja kimia. Mikroorganisma yang bermanfaat boleh menjadi sumber sebatian semula jadi yang aktif secara biologi4 yang penting.
Komuniti endofit dalam daun berbeza-beza bergantung pada spesies atau genotip tumbuhan perumah, peringkat pertumbuhan tumbuhan, dan morfologi tumbuhan.13 Beberapa kajian telah melaporkan bahawa Azospirillum, Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas, dan Enterobacter mempunyai potensi untukmenggalakkan pertumbuhan tumbuhan. 14 Tambahan pula, Bacillus dan Azospirillum merupakan genera PGPB yang paling banyak dikaji secara intensif dari segi meningkatkan pertumbuhan dan hasil tumbuhan. 15 Kajian telah menunjukkan bahawa inokulasi bersama Azospirillum brasiliensis dan Bradyrhizobium dalam kekacang dapat meningkatkan hasil jagung, gandum, kacang soya, dan kacang ginjal. 16, 17 Kajian telah menunjukkan bahawa inokulasi Salicornia dengan Bacillus licheniformis dan PGPB lain secara sinergis menggalakkan pertumbuhan tumbuhan dan penyerapan nutrien. 18 Azospirillum brasiliensis Sp7 dan Bacillus sphaericus UPMB10 meningkatkan pertumbuhan akar pisang manis. Begitu juga, biji adas sukar ditanam kerana pertumbuhan vegetatif yang lemah dan percambahan yang rendah, terutamanya dalam keadaan tekanan kemarau20. Rawatan biji benih dengan Pseudomonas fluorescens dan Trichoderma harzianum meningkatkan pertumbuhan awal anak benih adas dalam keadaan tekanan kemarau21. Bagi stevia, kajian telah dijalankan untuk menilai kesan kulat mikoriza dan rhizobakteria penggalak pertumbuhan tumbuhan (PGPR) terhadap keupayaan organisma untuk membesar, mengumpul metabolit sekunder dan mengekspresikan gen yang terlibat dalam biosintesis. Menurut Rahi et al.22, inokulasi tumbuhan dengan PGPR yang berbeza meningkatkan pertumbuhan, indeks fotosintesis dan pengumpulan steviosida dan steviosida A. Sebaliknya, inokulasi stevia dengan rhizobia penggalak pertumbuhan tumbuhan dan kulat mikoriza arbuskular merangsang ketinggian tumbuhan, steviosida, mineral dan kandungan pigmen.23 Oviedo-Pereira et al.24 melaporkan bahawa endofit perengsa Enterobacter hormaechei H2A3 dan H5A2 meningkatkan kandungan SG, merangsang ketumpatan trikoma dalam daun dan menggalakkan pengumpulan metabolit tertentu dalam trikoma, tetapi ia tidak menggalakkan pertumbuhan tumbuhan;
GA3 merupakan salah satu protein seperti giberelin yang paling penting dan aktif secara biologi31. Rawatan eksogen stevia dengan GA3 boleh meningkatkan pemanjangan batang dan pembungaan32. Sebaliknya, beberapa kajian telah melaporkan bahawa GA3 merupakan pendorong yang merangsang tumbuhan untuk menghasilkan metabolit sekunder seperti antioksidan dan pigmen, dan juga merupakan mekanisme pertahanan33.
Hubungan filogenetik isolat berhubung kait dengan jenis strain lain. Nombor aksesi GenBank diberikan dalam kurungan.
Aktiviti amilase, selulase dan protease ditunjukkan sebagai jalur jernih di sekeliling koloni, manakala mendakan putih di sekeliling koloni menunjukkan aktiviti lipase. Seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 2, B. paramycoides SrAM4 boleh menghasilkan semua hidrolase, manakala B. paralicheniformis SrMA3 boleh menghasilkan semua enzim kecuali selulase, dan B. licheniformis SrAM2 hanya menghasilkan selulase.
Beberapa genera mikrob penting telah dikaitkan dengan peningkatan sintesis metabolit sekunder dalam tumbuhan ubatan dan aromatik74. Semua antioksidan enzimatik dan bukan enzimatik meningkat dengan ketara dalam S. rebaudiana Shou-2 berbanding dengan kawalan. Kesan positif PGPB terhadap TPC dalam beras juga dilaporkan oleh Chamam et al.75; Tambahan pula, keputusan kami selaras dengan keputusan TPC, TFC, dan DPPH dalam S. rebaudiana, yang dikaitkan dengan tindakan gabungan Piriformospora indica dan Azotobacter chroococcum76. TPC dan TFC77 adalah jauh lebih tinggi dalam tumbuhan selasih yang dirawat dengan mikroorganisma berbanding tumbuhan yang tidak dirawat. Selain itu, peningkatan antioksidan mungkin berlaku atas dua sebab: enzim hidrolisis merangsang mekanisme pertahanan tumbuhan yang diinduksi dengan cara yang sama seperti mikroorganisma patogen sehingga tumbuhan menyesuaikan diri dengan penjajahan bakteria78. Kedua, PGPB boleh bertindak sebagai pemula induksi sebatian bioaktif yang terbentuk melalui laluan shikimat dalam tumbuhan dan mikroorganisma yang lebih tinggi79.
Keputusan menunjukkan terdapat hubungan sinergi antara bilangan daun, ekspresi gen dan penghasilan SG apabila pelbagai strain diinokulasi bersama. Sebaliknya, inokulasi berganda adalah lebih baik daripada inokulasi tunggal dari segi pertumbuhan dan produktiviti tumbuhan.
Enzim hidrolisis dikesan selepas inokulasi bakteria pada medium agar yang mengandungi substrat penunjuk dan pengeraman pada suhu 28 °C selama 2–5 hari. Selepas menyadur bakteria pada medium agar kanji, aktiviti amilase ditentukan menggunakan larutan iodin 100. Aktiviti selulase ditentukan menggunakan reagen Congo red 0.2% akueus mengikut kaedah Kianngam et al. 101. Aktiviti protease diperhatikan melalui zon jernih di sekitar koloni yang disadur pada medium agar susu skim seperti yang diterangkan oleh Cui et al. 102. Sebaliknya, lipase 100 dikesan selepas inokulasi pada medium agar Tween.

 

Masa siaran: 6 Jan-2025