Identificación de la bacteria endofítica BN7 en Boju y estudio de sus funciones de biocontrol y promoción del crecimiento
Las bacterias endofíticas de las plantas se refieren a un grupo de microorganismos que viven en los tejidos o células sanas de las plantas durante una etapa determinada o toda la etapa de su historia vital y no causan síntomas evidentes de enfermedad en el huésped. Todo el proceso de crecimiento de las plantas es el proceso vital de la planta huésped y la comunidad endofítica. Los endófitos forman complejas relaciones ecológicas con las plantas huésped y los entornos vitales que las rodean. Las bacterias endofíticas pueden producir metabolitos similares a los del huésped y dotar a las plantas de la capacidad de resistir el estrés biótico y abiótico. Durante la interacción a largo plazo entre las bacterias endofíticas y las plantas, las bacterias endofíticas muestran la característica de potenciar la descomposición de la planta huésped y la absorción de elementos minerales como el fósforo y el potasio. La selección de cepas bacterianas multifuncionales que tengan efectos antagonistas sobre los patógenos de las plantas, así como la capacidad de hidrolizar el fósforo, el potasio y producir elongación, tiene un gran potencial de aplicación en la agricultura.

Los crisantemos tienen los efectos de despejar el calor, aliviar el calor y antioxidante, así como antibacteriano, antiinflamatorio, pérdida de peso y alivio de enfermedades relacionadas con el ácido úrico alto en sangre. Como uno de los cuatro principales crisantemos medicinales, nuestro grupo de investigación ha realizado estudios preliminares sobre sus hongos endofíticos. Este experimento estudió las actividades antibacteriana, solubilizadora de fosfato, solubilizadora de potasio, promotora del crecimiento, degradadora de celulosa y antioxidante de la bacteria endofítica BN7 en Chrysanthemum morifolium, y la identificó preliminarmente, sentando las bases para enriquecer los recursos de control biológico y desarrollar biofertilizantes.

A finales de los años setenta, Dobereiner et al. descubrieron que los caracoles fijadores de nitrógeno podían promover el crecimiento de plantas no leguminosas. A finales de los años ochenta, Philom Bios, una empresa canadiense, empezó a producir y vender bacterias solubilizadoras de fosfato, bacterias fijadoras de nitrógeno y bacterias mixtas fijadoras de fosfato y nitrógeno que podían aumentar el rendimiento de los cultivos entre 10% y 15% en cultivos como el trigo, la colza y los guisantes. Posteriormente, las bacterias endofíticas de las plantas se convirtieron gradualmente en un tema candente de investigación tanto a nivel nacional como internacional. En 2009, Cheng et al. examinaron una bacteria endófita PCE45 de Huazhong Building, que producía un péptido antibacteriano PCP-1 que tenía efectos inhibitorios sobre varios patógenos como el Boed curvo del maíz y el hongo del añublo del arroz (Pyricularia oryzae) Cav. En 2010, Bressan et al. aislaron seis especies endófitas de Bacillus capaces de producir quitinasa a partir de tejidos de plantas de maíz, todas las cuales mostraron efectos inhibitorios sobre Fusarium graminearum. En 2015, Zhao et al. examinaron 36 bacterias endófitas solubilizadoras de fósforo de nódulos de soja, entre las cuales la cepa DD291 tenía un contenido de fósforo soluble de hasta 452 mg/L en la solución de etanol, y algunas cepas solubilizadoras de fósforo tenían un efecto promotor sobre el crecimiento de la soja. En 2015, Kang et al. encontraron que las bacterias endófitas ASR16 y ALR33 en alfalfa pueden producir hormona de crecimiento vegetal y sideróforo, con actividad solubilizadora de fósforo, y tienen un efecto promotor significativo en el crecimiento de la alfalfa. En 2018, Gao et al. aislaron 57 bacterias endófitas de arroz silvestre en Niwala, entre las cuales 44 bacterias endófitas fijadoras de nitrógeno tenían la capacidad de producir lignina, y 25 cepas tenían diversos grados de capacidad de solubilización de potasio. En 2018, Bai et al. aislaron un Bacillus endofítico HJ-1 de raíces silvestres de Polygonatum sibiricum, que exhibió una actividad antibacteriana significativa contra Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa y Bacillus thuringiensis.

En la actualidad, hay relativamente poca investigación sobre las bacterias endofíticas de Chrysanthemum morifolium, y hay pocos informes sobre la promoción del crecimiento por bacterias endofíticas de Chrysanthemum morifolium. En este estudio, la bacteria endofítica BN7 de Chrysanthemum morifolium exhibió efectos antagonistas contra seis patógenos de plantas, incluyendo el hongo bola curva del maíz CY1, con la tasa de inhibición más alta de 68% contra Fusarium graminearum FM1 del trigo. Esta cepa también tiene ciertas capacidades para hidrolizar fósforo, potasio y producir IAA, con concentraciones de 108,38, 32,03 y 164,39 mg/L, respectivamente. La capacidad de la cepa BN7 para hidrolizar fósforo inorgánico (68,71 mg/L) es aproximadamente tres veces superior a la del Bacillus subtilis endofítico ZS-3 (20,16 mg/L) en alcanforeros, lo que puede estar relacionado con el menor tiempo de cultivo de este último (24h); además, la capacidad de la cepa BN7 para producir hormonas largas es cuatro veces superior a la de la cepa N8 (41,66 mg/L), que fue seleccionada por Gao Chen et al. como la cepa con mayor capacidad para producir hormonas largas. La cepa BN7 también tiene la capacidad de degradar la celulosa, con actividades enzimáticas CMCasa y FPasa de 168,78U/mL y 79,87U/mL, respectivamente, al tercer día. Además, tiene una actividad de barrido de radicales libres DPPH de hasta 82,13%, que es mucho mayor que la tasa de barrido de DPPH del hongo endofítico BJF10 previamente examinado (67,7%). Basándose en las características morfológicas, los experimentos fisiológicos y bioquímicos y el análisis de la secuencia 16S rDNA, la cepa BN7 se identificó como Bacillus subtilis. Por lo tanto, Bacillus subtilis BN7 es una bacteria endófita con capacidad para antagonizar patógenos de plantas, hidrolizar fósforo, potasio y producir IAA, y tiene potencial para ser desarrollada como agente de biocontrol y promotor del crecimiento.