Aislamiento, identificaci\u00f3n y verificaci\u00f3n funcional de bacterias endof\u00edticas en semillas de Huanglian
\nLas semillas son importantes \u00f3rganos reproductores de las plantas y tienen una gran importancia en la conservaci\u00f3n de los recursos de germoplasma y la producci\u00f3n agr\u00edcola. Las bacterias endof\u00edticas est\u00e1n estrechamente relacionadas con las semillas y existen en diferentes partes de la semilla (cubierta de la semilla, embri\u00f3n, endospermo), as\u00ed como a lo largo de toda la fase de crecimiento y desarrollo de la semilla. Los taxones microbianos de semillas de distintas procedencias se solapan en gran medida, y las bacterias endof\u00edticas encontradas en las semillas pertenecen a 4 filos y 131 g\u00e9neros. Entre ellos, Proteobacteria y Gamma Proteobacteria son los grupos dominantes en diferentes semillas, mientras que Bacillus, Pseudomonas, Bacillus like, Micrococcus, Staphylococcus y Pseudomonas son los m\u00e1s comunes en diferentes semillas de plantas. Las bacterias endof\u00edticas de las semillas de danshen, arroz, alfalfa y otras son ricas en especies, portadoras de un gran n\u00famero de genes funcionales y promotoras del desarrollo de las semillas a trav\u00e9s de efectos directos o indirectos. Las bacterias endof\u00edticas de las semillas tienen diversas funciones fisiol\u00f3gicas relacionadas con el desarrollo y la germinaci\u00f3n de las semillas. Promueven el desarrollo de las semillas y el crecimiento de las plantas fijando el nitr\u00f3geno, disolviendo el f\u00f3sforo, produciendo hormonas vegetales, ACC deaminasa, produciendo transportadores de hierro y promoviendo la absorci\u00f3n de nutrientes. Tambi\u00e9n producen antibi\u00f3ticos, enzimas hidrol\u00edticas (pectinasa, amilasa, celulasa, etc.), inducen mecanismos de defensa y promueven la transformaci\u00f3n de sustancias dentro de las semillas, reduciendo el da\u00f1o del estr\u00e9s bi\u00f3tico o abi\u00f3tico a las plantas.
\nCoptis chinensis Franch. es una hierba perenne del g\u00e9nero Coptis en Ranunculaceae, que utiliza rizomas secos como medicina. Es una de las materias primas de muchas medicinas tradicionales chinas patentadas y preparaciones sencillas y tiene una gran superficie de cultivo artificial. Sin embargo, las semillas de Huanglian tienen caracter\u00edsticas morfol\u00f3gicas y fisiol\u00f3gicas de posmaduraci\u00f3n, y requieren 9 meses de estratificaci\u00f3n a temperatura variable tras desprenderse de la planta para madurar y germinar, con un bajo \u00edndice de germinaci\u00f3n; el hecho de no poder resistir la deshidrataci\u00f3n durante el almacenamiento plantea dificultades para la conservaci\u00f3n y el control de calidad de las semillas, as\u00ed como para la introducci\u00f3n y el cultivo de Huanglian, lo que a su vez afecta al rendimiento y la calidad de los materiales medicinales. La investigaci\u00f3n metagen\u00f3mica preliminar del grupo de investigaci\u00f3n descubri\u00f3 que las semillas de Huanglian tienen abundantes bacterias endof\u00edticas, que pueden participar en v\u00edas como la fosforilaci\u00f3n oxidativa, el ciclo del \u00e1cido tricarbox\u00edlico, la pentosa fosfato, la gluc\u00f3lisis gluconeog\u00e9nesis, etc. Estas v\u00edas est\u00e1n estrechamente relacionadas con el desarrollo de las semillas y el crecimiento de las plantas, y se especula que los microorganismos pueden desempe\u00f1ar un papel en el proceso de posmaduraci\u00f3n y germinaci\u00f3n de las semillas de Huanglian.
\nCon el fin de explorar m\u00e1s a fondo la promoci\u00f3n de las bacterias end\u00f3fitas en las semillas de Huanglian, este estudio obtuvo bacterias end\u00f3fitas cultivables de semillas de Huanglian a trav\u00e9s del aislamiento en placa. Las bacterias endof\u00edticas de las semillas de Huanglian se identificaron mediante el ARNr 16S y se determinaron sus caracter\u00edsticas de promoci\u00f3n del crecimiento, como la solubilizaci\u00f3n del f\u00f3sforo, la fijaci\u00f3n del nitr\u00f3geno y la producci\u00f3n de IAA. La funci\u00f3n promotora de las bacterias endof\u00edticas se verific\u00f3 mediante experimentos de germinaci\u00f3n de semillas. El objetivo es proporcionar una base te\u00f3rica para revelar el mecanismo de promoci\u00f3n de las bacterias end\u00f3fitas de las plantas y el mecanismo de maduraci\u00f3n y germinaci\u00f3n de semillas recalcitrantes. Al mismo tiempo, tambi\u00e9n sienta las bases para la investigaci\u00f3n y el desarrollo de nuevos y eficaces fertilizantes microbianos.<\/p>\n
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Truyens et al. descubrieron que Bacillus y Pseudomonas son los grupos dominantes en semillas de diferentes plantas, mientras que Bacillus, Micrococcus, Staphylococcus, Pseudomonas y Acinetobacter son tambi\u00e9n muy comunes en las bacterias endof\u00edticas de las semillas. En este estudio se utilizaron semillas de Huanglian como objeto y se aislaron e identificaron 29 bacterias endof\u00edticas distribuidas en 13 g\u00e9neros, entre las cuales las bacterias dominantes eran Bacillus y Pseudomonas oligotr\u00f3ficas. La investigaci\u00f3n sobre las caracter\u00edsticas promotoras del crecimiento de las semillas de Huanglian muestra que las bacterias endof\u00edticas tienen las funciones de producir IAA, solubilizar f\u00f3sforo, fijar nitr\u00f3geno y producir portadores de hierro. Algunas bacterias endof\u00edticas tambi\u00e9n tienen m\u00faltiples funciones de promoci\u00f3n del crecimiento, como Ba Toyonensis ZZ-4 puede producir IAA y portadores de hierro, mientras que Pr. megaterium ZZ-24 puede producir IAA y tiene funci\u00f3n de solubilizaci\u00f3n de f\u00f3sforo. El experimento de germinaci\u00f3n de semillas confirm\u00f3 adem\u00e1s que las bacterias endof\u00edticas de las semillas de Huanglian con funciones promotoras del crecimiento se distribuyen principalmente en el g\u00e9nero Bacillus. Los resultados de la investigaci\u00f3n de Gagne Bourgue et al. mostraron que el Bacillus subtilis tiene las caracter\u00edsticas de producir IAA, citoquininas y solubilizaci\u00f3n de f\u00f3sforo. Lu et al. determinaron que Bacillus subtilis BN7 en Boju puede hidrolizar f\u00f3sforo, potasio e IAA. Por lo tanto, el g\u00e9nero Bacillus puede desempe\u00f1ar un papel importante en el proceso de posmaduraci\u00f3n y germinaci\u00f3n de las semillas de Huanglian, y tiene un gran valor de desarrollo y utilizaci\u00f3n en la producci\u00f3n agr\u00edcola.
\nEl f\u00f3sforo existe en el suelo en forma de f\u00f3sforo inorg\u00e1nico insoluble y f\u00f3sforo org\u00e1nico. S\u00f3lo una peque\u00f1a parte del f\u00f3sforo es soluble en el suelo y puede ser absorbido y utilizado por las plantas. Las bacterias endof\u00edticas de las plantas con capacidad para disolver el f\u00f3sforo pueden convertir el f\u00f3sforo de dif\u00edcil absorci\u00f3n para las plantas en formas f\u00e1cilmente absorbibles, favoreciendo as\u00ed el crecimiento y el desarrollo de las plantas. Pseudomonas brassicacearum H9, aislada por Xie et al. del suelo de la rizosfera de las plantas, es una bacteria con una elevada actividad solubilizadora de fosfato. Su suspensi\u00f3n bacteriana promueve significativamente la germinaci\u00f3n de semillas de trigo y pepino. Adem\u00e1s, la germinaci\u00f3n de las semillas y el crecimiento de las pl\u00e1ntulas est\u00e1n regulados por el IAA, y un IAA ex\u00f3geno moderado puede promover la germinaci\u00f3n de las semillas y el desarrollo de las ra\u00edces de las plantas; Xu et al. aislaron tres bacterias endof\u00edticas capaces de producir IAA a partir de semillas de tomate y arroz, que colonizan las ra\u00edces, los tallos y las hojas de plantas como el tomate, el arroz, la colza y el r\u00e1bano, y tienen diversos grados de efectos promotores del crecimiento de las pl\u00e1ntulas. Khalaf et al. obtuvieron 56 bacterias endof\u00edticas capaces de secretar auxina a partir de semillas de mel\u00f3n, siendo Bacillus y Escherichia los g\u00e9neros dominantes. El rango de secreci\u00f3n de IAA por bacterias endof\u00edticas que pueden producir auxina en las semillas de sesbania es de 1,29-25,47mg\/L. Ba. velezensis SC60 tiene la mayor producci\u00f3n de IAA y promueve significativamente el desarrollo embrionario de la ra\u00edz y mejora la vitalidad de la semilla. En este experimento se obtuvieron seis bacterias end\u00f3fitas capaces de secretar IAA, entre las cuales ZZ-6, ZZ-21, ZZ-24 y ZZ-29 secretaron m\u00e1s de 100mg\/L de Pr. Estas bacterias pueden tanto disolver el f\u00f3sforo como producir un alto nivel de IAA Megaterium ZZ-24 tiene un efecto promotor significativo sobre el crecimiento de las semillas de Huanglian. Una mayor exploraci\u00f3n de las diversas caracter\u00edsticas de promoci\u00f3n del crecimiento de las bacterias endof\u00edticas en las semillas y la excavaci\u00f3n de bacterias endof\u00edticas multifuncionales ayudar\u00e1n a dilucidar el mecanismo de las bacterias endof\u00edticas en el desarrollo y la germinaci\u00f3n de las semillas.
\nHay varias bacterias endof\u00edticas que promueven el crecimiento en las semillas de Huanglian, y las bacterias dominantes se distribuyen principalmente en el g\u00e9nero Bacillus, que puede disolver el f\u00f3sforo y producir alta IAA en Pr Megaterium ZZ-24 tiene una buena capacidad para promover el crecimiento de las semillas de Huanglian, lo que indica su potencial para la investigaci\u00f3n y el desarrollo. Las bacterias endof\u00edticas con m\u00faltiples capacidades promotoras del crecimiento pueden desempe\u00f1ar un papel en el proceso de postmaduraci\u00f3n a largo plazo de las semillas de Huanglian, lo que puede ser un factor importante para que las semillas de Huanglian completen la postmaduraci\u00f3n y germinen con \u00e9xito.<\/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