Isolierung, Identifizierung und funktionelle \u00dcberpr\u00fcfung von endophytischen Bakterien in Huanglian-Samen
\nSamen sind wichtige Fortpflanzungsorgane von Pflanzen und haben eine gro\u00dfe Bedeutung f\u00fcr die Erhaltung der Keimplasmaressourcen und die landwirtschaftliche Produktion. Endophytische Bakterien sind eng mit Samen verwandt und kommen in verschiedenen Teilen des Samens (Samenschale, Embryo, Endosperm) sowie in der gesamten Wachstums- und Entwicklungsphase des Samens vor. Die mikrobiellen Taxa in Samen aus verschiedenen Quellen \u00fcberschneiden sich stark, wobei die in Samen gefundenen endophytischen Bakterien zu 4 Phyla und 131 Gattungen geh\u00f6ren. Unter ihnen sind Proteobakterien und Gamma-Proteobakterien die dominierenden Gruppen in verschiedenen Samen, w\u00e4hrend Bacillus, Pseudomonas, Bacillus-\u00e4hnliche Bakterien, Micrococcus, Staphylococcus und Pseudomonas in verschiedenen Pflanzensamen am h\u00e4ufigsten vorkommen. Danshen, Reis, Luzerne und andere endophytische Bakterien in Saatgut sind reich an Arten, die eine gro\u00dfe Anzahl funktioneller Gene tragen und die Entwicklung von Saatgut durch direkte oder indirekte Effekte f\u00f6rdern. Endophytische Bakterien im Saatgut haben verschiedene physiologische Funktionen im Zusammenhang mit der Samenentwicklung und der Keimung. Sie f\u00f6rdern die Saatgutentwicklung und das Pflanzenwachstum, indem sie Stickstoff fixieren, Phosphor aufl\u00f6sen, Pflanzenhormone und ACC-Deaminase produzieren, Eisentr\u00e4ger herstellen und die N\u00e4hrstoffaufnahme f\u00f6rdern. Au\u00dferdem produzieren sie Antibiotika und hydrolytische Enzyme (Pektinase, Amylase, Cellulase usw.), leiten Abwehrmechanismen ein und f\u00f6rdern die Umwandlung von Stoffen im Saatgut, wodurch sie die Sch\u00e4den durch biotischen oder abiotischen Stress f\u00fcr die Pflanzen verringern.
\nCoptis chinensis Franch. ist ein mehrj\u00e4hriges Kraut der Gattung Coptis aus der Familie der Hahnenfu\u00dfgew\u00e4chse (Ranunculaceae), dessen trockene Rhizome als Medizin verwendet werden. Es ist einer der Rohstoffe vieler traditioneller chinesischer Patentarzneimittel und einfacher Zubereitungen und wird in gro\u00dfen Gebieten k\u00fcnstlich angebaut. Die Samen von Huanglian weisen jedoch morphologische und physiologische Merkmale der Nachreifung auf und ben\u00f6tigen nach dem Abfallen von der Pflanze eine 9-monatige Schichtung bei unterschiedlichen Temperaturen, um zu reifen und zu keimen, wobei die Keimrate niedrig ist; da sie der Austrocknung w\u00e4hrend der Lagerung nicht standhalten k\u00f6nnen, ergeben sich Schwierigkeiten f\u00fcr die Konservierung und Qualit\u00e4tskontrolle der Samen sowie f\u00fcr die Einf\u00fchrung und den Anbau von Huanglian, was sich wiederum auf den Ertrag und die Qualit\u00e4t der medizinischen Materialien auswirkt. Die vorl\u00e4ufige metagenomische Untersuchung der Forschungsgruppe ergab, dass Huanglian-Samen reichlich endophytische Bakterien enthalten, die an Stoffwechselwegen wie oxidative Phosphorylierung, Tricarbons\u00e4urezyklus, Pentosephosphat, Glykolyse, Gluconeogenese usw. beteiligt sein k\u00f6nnten. Diese Stoffwechselwege stehen in engem Zusammenhang mit der Samenentwicklung und dem Pflanzenwachstum, und es wird vermutet, dass Mikroorganismen eine Rolle im Nachreifungs- und Keimungsprozess von Huanglian-Samen spielen k\u00f6nnten.
\nUm die F\u00f6rderung von endophytischen Bakterien in Huanglian-Samen weiter zu erforschen, wurden in dieser Studie kultivierbare endophytische Bakterien aus Huanglian-Samen durch Plattenisolierung gewonnen. Die endophytischen Bakterien in Huanglian-Samen wurden durch 16S rRNA identifiziert, und ihre wachstumsf\u00f6rdernden Eigenschaften wie Phosphor-Solubilisierung, Stickstoff-Fixierung und IAA-Produktion wurden bestimmt. Die wachstumsf\u00f6rdernde Funktion der endophytischen Bakterien wurde durch Samenkeimungsexperimente verifiziert. Mit dem Ziel, endophytische Bakterien zu finden, die f\u00fcr die Reifung und Keimung von Saatgut von Vorteil sind, soll eine theoretische Grundlage geschaffen werden, um den F\u00f6rderungsmechanismus von endophytischen Pflanzenbakterien und den Mechanismus der Reifung und Keimung von widerspenstigem Saatgut aufzudecken. Gleichzeitig wird damit auch die Grundlage f\u00fcr die Erforschung und Entwicklung neuer und effizienter mikrobieller D\u00fcngemittel gelegt.<\/p>\n
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Truyens et al. fanden heraus, dass Bacillus und Pseudomonas die dominierenden Gruppen in den Samen verschiedener Pflanzen sind, w\u00e4hrend Bacillus, Micrococcus, Staphylococcus, Pseudomonas und Acinetobacter auch bei den endophytischen Bakterien in den Samen sehr h\u00e4ufig sind. In dieser Studie wurden Huanglian-Samen als Objekt verwendet und 29 endophytische Bakterien, verteilt auf 13 Gattungen, isoliert und identifiziert, unter denen Bacillus und Pseudomonas oligotrophe Bakterien dominierten. Untersuchungen zu den wachstumsf\u00f6rdernden Eigenschaften von Huanglian-Samen zeigen, dass endophytische Bakterien die Funktionen der Produktion von IAA, der Solubilisierung von Phosphor, der Fixierung von Stickstoff und der Produktion von Eisentr\u00e4gern haben. Einige endophytische Bakterien haben auch mehrere wachstumsf\u00f6rdernde Funktionen, wie z.B. Ba Toyonensis ZZ-4 kann IAA und Eisentr\u00e4ger produzieren, w\u00e4hrend Pr. megaterium ZZ-24 IAA produzieren kann und eine Phosphor-Solubilisierungsfunktion hat. Der Samenkeimungsversuch best\u00e4tigte au\u00dferdem, dass die endophytischen Bakterien in Huanglian-Samen mit wachstumsf\u00f6rdernden Funktionen haupts\u00e4chlich in der Gattung Bacillus verteilt sind. Die Forschungsergebnisse von Gagne Bourgue et al. zeigten, dass Bacillus subtilis die Eigenschaften hat, IAA, Cytokinine und Phosphorsolubilisierung zu produzieren. Lu et al. stellten fest, dass Bacillus subtilis BN7 in Boju Phosphor, Kalium und IAA hydrolysieren kann. Daher kann die Gattung Bacillus eine wichtige Rolle im Nachreifungs- und Keimungsprozess von Huanglian-Samen spielen und hat einen gro\u00dfen Entwicklungs- und Nutzungswert f\u00fcr die landwirtschaftliche Produktion.
\nPhosphor kommt im Boden in Form von unl\u00f6slichem anorganischem Phosphor und organischem Phosphor vor. Nur ein kleiner Teil des Phosphors ist im Boden l\u00f6slich und kann von den Pflanzen aufgenommen und verwertet werden. Endophytische Bakterien in Pflanzen, die in der Lage sind, Phosphor zu l\u00f6sen, k\u00f6nnen Phosphor, der von den Pflanzen nur schwer aufgenommen werden kann, in leicht aufnehmbare Formen umwandeln und so das Pflanzenwachstum und die Entwicklung f\u00f6rdern. Pseudomonas brassicacearum H9, das von Xie et al. aus der Rhizosph\u00e4re von Pflanzen isoliert wurde, ist ein Bakterium mit hoher Phosphatl\u00f6sungsaktivit\u00e4t. Seine bakterielle Suspension f\u00f6rdert die Keimung von Weizen- und Gurkensamen erheblich. Xu et al. isolierten drei endophytische Bakterien, die in der Lage sind, IAA aus Tomaten- und Reissamen zu produzieren, und die Wurzeln, St\u00e4ngel und Bl\u00e4tter von Pflanzen wie Tomaten, Reis, Raps und Rettich besiedeln und in unterschiedlichem Ma\u00dfe wachstumsf\u00f6rdernde Wirkungen auf S\u00e4mlinge haben. Khalaf et al. fanden 56 endophytische Bakterien, die in der Lage sind, Auxin aus Melonensamen zu sezernieren, wobei Bacillus und Escherichia die dominierenden Gattungen sind. Der Bereich der IAA-Sekretion durch endophytische Bakterien, die Auxin in den Samen von Sesbania produzieren k\u00f6nnen, betr\u00e4gt 1,29-25,47 mg\/L. Ba. velezensis SC60 hat die h\u00f6chste IAA-Produktion und f\u00f6rdert signifikant die embryonale Wurzelentwicklung und verbessert die Samenvitalit\u00e4t. Sechs endophytische Bakterien, die in der Lage sind, IAA abzusondern, wurden in diesem Versuch gewonnen, von denen ZZ-6, ZZ-21, ZZ-24 und ZZ-29 mehr als 100 mg\/L Pr absondern. Diese Bakterien k\u00f6nnen sowohl Phosphor aufl\u00f6sen als auch viel IAA produzieren. Megaterium ZZ-24 hat eine signifikante wachstumsf\u00f6rdernde Wirkung auf Huanglian-Samen. Die weitere Erforschung der verschiedenen wachstumsf\u00f6rdernden Eigenschaften endophytischer Bakterien in Samen und die Ausgrabung multifunktionaler endophytischer Bakterien wird dazu beitragen, den Mechanismus endophytischer Bakterien bei der Samenentwicklung und -keimung aufzukl\u00e4ren.
\nEs gibt verschiedene endophytische Bakterien, die das Wachstum von Huanglian-Samen f\u00f6rdern, und die dominierenden Bakterien sind meist in der Gattung Bacillus verteilt, die Phosphor aufl\u00f6sen und hohe IAA in Pr Megaterium ZZ-24 produzieren kann, hat eine gute F\u00e4higkeit, das Wachstum von Huanglian-Samen zu f\u00f6rdern, was auf sein Potenzial f\u00fcr Forschung und Entwicklung hinweist. Endophytische Bakterien mit vielf\u00e4ltigen wachstumsf\u00f6rdernden F\u00e4higkeiten k\u00f6nnen eine Rolle im langfristigen Nachreifungsprozess von Huanglian-Samen spielen, was ein wichtiger Faktor f\u00fcr den Abschluss der Nachreifung und die erfolgreiche Keimung von Huanglian-Samen sein kann.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Isolation, identification, and functional verification of endophytic bacteria in Huanglian seeds Seeds are important reproductive organs of plants and have significant importance in the preservation of germplasm resources and agricultural production. Endophytic bacteria are closely related to seeds and exist in different parts of the seed (seed coat, embryo, endosperm) as well as throughout the […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n