Mikrobihaihtuvat orgaaniset yhdisteet: Vaihtoehto kemiallisille lannoitteille kestävässä maatalouden kehittämisessä

 Abstrakti:

Mikro-organismit ovat poikkeuksellisia tuottamaan useita haihtuvia aineita, joita kutsutaan mikrobiaalisiksi haihtuviksi orgaanisiksi yhdisteiksi (VOC). mVOC:t sallivat mikro-organismin kommunikoida muiden organismien kanssa sekä solujen välisten että intrasellulaaristen signalointireittien kautta. Viimeaikaiset tutkimukset ovat paljastaneet, että mVOC:t ovat kemiallisesti hyvin erilaisia ​​ja niillä on tärkeä rooli kasvien vuorovaikutuksessa ja mikrobiviestinnässä. mVOC:t voivat myös muokata kasvin fysiologisia ja hormonaalisia reittejä kasvin kasvun ja tuotannon lisäämiseksi. Lisäksi mVOC:iden on todettu lievittävän tehokkaasti stressiä ja ne toimivat myös kasvien immuniteetin herättäjänä. Siten mVOC:t toimivat tehokkaana vaihtoehtona erilaisille kemiallisille lannoitteille ja torjunta-aineille. Tämä katsaus tiivistää viimeaikaiset havainnot mVOC:ista ja niiden rooleista kuningaskuntien välisessä ja sisäisessä vuorovaikutuksessa. Kestävän maatalouden mVOC-sovelluksen mahdollisuudet parantaa maaperän hedelmällisyyttä, elintarviketurvallisuutta ja turvallisuutta on vahvistettu.

cistanche-edut miehille - vahvistavat immuunijärjestelmää

Avainsanat:

ruokaturvallisuus; indusoitu systeeminen resistenssi; mikrobien haihtuvat orgaaniset yhdisteet; maaperän hedelmällisyys; kestävä maatalous

1. Esittely

Mikrobihaihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC) ovat haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, joita mikro-organismit, erityisesti bakteerit ja sienet, tuottavat aineenvaihdunnan aikana [1,2]. mVOC:t on nimetty lipofiilisiksi yhdisteiksi, joilla on alhainen kiehumispiste, pieni molekyylimassa (keskimäärin 30{{10}} Da) ja korkea höyrynpaine (0). 01 kPa) [3,4]. Nämä ominaisuudet helpottavat mVOC-yhdisteiden haihtumista ja diffuusiota ja niiden roolia kasvien kasvussa ja suojassa maaperän ja juurakoiden huokosten kautta. Lisäksi mVOC:t toimivat ihanteellisena signaali/lähettimolekyylinä välittämään vuorovaikutuksia sekä lyhyillä että pitkillä etäisyyksillä mikrobeissa ja kasveissa [1–6]. mVOC-yhdisteiden rikkaus on luetteloitu mVOCs 2.0- ja 3.0-tietokantaan [7,8]. Kirjallisuustutkimuksen perusteella mVOCs 2.0 -tietokanta sisälsi vuonna 2014 noin 1000 haihtuvaa ainetta, jotka 69 sientä ja 349 bakteeria emittoivat [7], kun taas vuonna 2018 mVOCs 3.0 -tietokanta sisälsi 1860 ainutlaatuista mVOC:ta 604 bakteeri- ja [340 sienilajista. 8]. Viimeaikaisia ​​tutkimuksia on myös vahvistettu niiden merkityksen perusteella elintarviketuotannossa, elintarviketurvallisuudessa sekä ympäristöystävällisissä, kustannustehokkaissa ja kestävissä lähestymistavoissa nykyaikaisen maatalouden auttamiseksi [1–9]. MVOC-yhdisteillä on laaja-alaisia ​​bioaktiivisuuksia, kuten kasvien kasvua edistävä [10], abioottinen stressiresistenssi [11–13], kasvien puolustus [14], tuhohyönteisten vastustuskyky [15] jne. Maan alla tapahtuu monenlaisia ​​mikrobien vuorovaikutuksia. /yläpuolella, kuten bakteeri-kasvi, sienet-kasvi, bakteeri-bakteeri, sieni-sieni, sieni-bakteeri, bakteeri-protisti ja bakteeri-sieni-kasvi vuorovaikutus. Mikro-organismien joukossaBacillus subtilison edelleen tärkein mikro-organismi mVOC:iden tuotannossa ja karakterisoinnissa [16]. Muita mikro-organismeja ovat mmBacillus amyloliquefaciens[13], Pseudomonas fluorescens[17], Pseudomonas putida[18,19], Pseudomonas donghuensis[20], Streptomyces fimicarius[21], Trikodermasp. [11] jne. Siten mVOC-yhdisteillä on potentiaalisia tehokkuuksia kemiallisten lannoitteiden ja torjunta-aineiden korvaamisessa paitsi pelto-olosuhteissa myös sadonkorjuun jälkeisissä ja varastointiolosuhteissa. Tämä katsaus tukee laajaa monitieteistä kasvibiologista tutkimusta mVOC-yhdisteistä kestävämmän maatalouden kehityksen edistämiseksi. Viime vuosien orgaaninen vallankumous on lisännyt kemiallisten panosten käyttöä kestävän maatalouden edistämisessä. Myös maaperän hedelmättömyys ja moninkertaiset sadon rajoitukset on huomioitu välttämättömissä laajennuksissa. Vihreän vallankumouksen vaikutusten ympäristöarviointi on paljastanut keskeiset rajoitukset, jotka ennakoivat Green Revolution 2:n tärkeyden.0 [22]. Lisäksi kehitysmaat ovat kohdanneet alkuperäiskansojen lajikkeita sukupuuttoon kuolemisvaiheessa intensiivisten viljelykäytäntöjen ja ravitsemusturvan vuoksi [23]. Muutaman viime vuoden aikana tehdyt tutkimukset osoittavat, että mVOC-yhdisteillä on aluespesifisyys, maaperän olosuhteet, mikrobiomien haihtuvuus ja toistettavat menestysprofiilit, jotka edellyttävät vihreän vallankumouksen 2.{7}} tehokkuutta. Siten mVOC-yhdisteiden hyödyllisyys ja niiden moninaiset hyödyt korostuvat tehokkaassa kasvien kasvun edistämisessä ja ympäristöystävällisissä sovelluksissa kestävässä maataloudessa.

2. Miten mVOC:illa voi olla monipuolisia etuja kestävässä maataloudessa?

mVOC:t voivat tarjota organismeille nopeita ja tarkkoja tapoja tunnistaa naapuriorganismit (sekä ystävät että viholliset) ja käynnistää tiettyjä kasvien kasvua sääteleviä ominaisuuksia [1–4,24]. Viimeaikaiset katsaukset raportoivat mVOC-yhdisteiden ohjaamista laajoista mekanistisista toimintatavoista, jotka laukaisevat kasvien erilaisia ​​kasvuominaisuuksia ja biologisia aktiivisuuksia, mukaan lukien sieni-, bakteeri-, sukkulamatojen ja tuhohyönteisten vastainen aktiivisuus, sekä kasvin immuniteettia edustava herättäjätoiminto (molemmat). jasmonihappo ja salisyylihappo) [1–9,24,25]. Lisäksi mVOC-yhdisteiden ja kestävän maatalouden hoidon tutkimusta on korostettu haihtuvien aineiden kontrolloidussa vapautumisessa ja niiden tehokkaassa käytössä kasvisovelluksiin sopivalla strategialla [1–6,24,25]. Siten mVOC-yhdisteiden on odotettu olevan tehokas strategia kasvien kasvun, sadon, suojan ja tuottavuuden lisäämiseksi kombinatorisella lähestymistavalla paremman kestävän maatalouden saavuttamiseksi ja enemmän hyötyjä (kuva 1).

Kuva 1. Mikrobihaihtuvat orgaaniset yhdisteet ja niiden merkitys kestävälle maatalouden kehitykselle.

MVOC:t on raportoitu useista kestävistä maatalouskäytännöistä, ympäristöystävällisistä sovelluksista, kasvihormonien säätelystä, aineenvaihduntareittien signaloinnista ja parannetusta ravintosisällöstä. Näin ollen abioottisen stressin lieventäminen, kasvien kasvun edistäminen ja ominaisuuksien parantaminen kasvien ja mikrobien välisten vuorovaikutusten aikana vahvistivat mVOC:iden käytön elintärkeät ominaisuudet [11–13]. Useat haihtuvat orgaaniset yhdisteet, kuten asetoiini ja siihen liittyvät yhdisteet, ovat olleet hyödyllisiä viljelykäytännöissä. Lisäksi kasvien kasvun välittäjät, kenttäkäyttönäkökulmat, reseptorivälitteiset geenien ilmentymisprofiilit, symbioosi, ympäristömuutokset, herättäjäominaisuudet ja haihtuvien aineiden kontrolloitu vapautuminen tarvitsevat lisää tutkimusta mVOC-yhdisteiden hyödyntämiseksi vaihtoehtona kemiallisille lannoitteille kestävässä maatalouden kehityksessä. 24,25]. Tämä kattava arviointi tarjoaa kuitenkin syvemmän ymmärryksen mVOC:ista, mikä auttaa kasvibiologeja kestävän maatalouden toteuttamisessa viljelykäytännöissä.

3. MVOC-yhdisteiden roolit kestävässä maataloudessa

Kasvintuotanto ja elintarviketurva ovat hälyttäviä kysymyksiä maatalousmaailmassa uusien kasvipatogeenien ja ilmastonmuutosten vuoksi. Kemiallisten lannoitteiden ja torjunta-aineiden käytön lisääminen mahdollistaa välittömän ratkaisun kasvitautien torjuntaan ja kasvinviljelyyn. Niiden kohtuuton käyttö vaikuttaa kuitenkin kielteisesti sekä ihmisten että ympäristön terveyteen. Erilaisia ​​mikro-organismeja ja niiden erilaisia ​​fysiologisia mekanismeja käytetään nykyään bioinokulantteina ympäri maailmaa kestävän maatalouden hyväksi. Useita tutkimuksia tehdään uusien mikro-organismien ominaisuuksien paljastamiseksi kasvintuotannossa ja -suojelussa [1–9]. Aiemmat tutkimukset viittaavat siihen, että haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) päästöt ovat yksi hallitsevimmista mekanismeista, joilla mikro-organismit moduloivat kasvien kasvua ja kehitystä [1–14].

cistanche tubulosa - parantaa immuunijärjestelmää

3.1. mVOC:t kasvien kasvun edistäjinä

MVOC-yhdisteet voivat muokata kasvien fysiologisia ja hormonaalisia reittejä kasvien biomassan ja sadontuotannon lisäämiseksi parantamalla lehtien ja juurien ominaisuuksia, kukkien morfologisia muutoksia ja lisäämällä hedelmien ja siementen tuotantoa [26–28]. Vuonna 2003 Ryu et al. [29] osoittivat, että bakteerien B. subtilis GB03 mVOC:t lisäsivät lehtien kokonaispinta-alaa Arabidopsis thalianassa. mVOC-yhdisteistä 2,3-butaanidiolin ja asetoiinin (3-hydroksi-2-butanoni) havaittiin olevan tehokkaita molekyylejä kasvien, erityisesti versobiomassan, kasvun edistämisessä [29,30]. Bacillus sp.:stä B. amyloliquefaciens [29,30], B. mojavensis [31] ja B. subtilis [29] tuottivat 2,3-butaanidiolia, kun taas asetoiinia tuotti B. amyloliquefaciens [30] ja B. subtilis. B. mojavensis. Toinen rhizobakteeri, Serratia odorifera, lähetti monimuotoisen ja monimutkaisen ryhmän haihtuvia aineita ja lisäsi A. thalianan tuorepainoa [32]. Zoun et al. [33] osoitti myös, että B. megaterium -kannan XTBG34 mVOC:t lisäsivät A. thalianan tuorepainoa. Lisäksi Citrus aurantifolian risosfäärimaaperästä eristetty Bacillus sp. tuotti mVOC-yhdisteitä 6,10, 14-trimetyyli2-pentadekanonia, bentsaldehydiä ja 9-oktadekanonia, jotka lisäsivät primaarisen juuren pituutta. , sivujuuren numero ja pituus A. thalianassa [34]. Blom et ai. [35] dokumentoi myös, että Burkholderia pyromania Bcc171:stä vapautuneet haihtuvat aineet saivat aikaan lisääntyneen A. thalianan verson tuorepainon. Jotkut muut mVOC:t Bacillus sp. kuten tetrahydrofuran-3-oli, 2-heptanoni ja 2-etyyli-1- heksanoli tehostivat kasvien kasvua A. thalianassa ja tomaatissa lisäämällä endogeenisiä auksiinien ja strigolaktonien tasoja [36 ]. Fincheira et ai. [37] käytti Lactuca sativaa bakteerien VOC-yhdisteiden tutkimiseen kasvun indusoijana. He löysivät 10 bakteerikantaa, jotka kuuluvat Bacillus-, Staphylococcus- ja Serratia-sukuun, erittelivät asetoiinia ja tehostivat kasvin kasvua lisäämällä sivujuurten lukumäärää, juuren kasvua, kuivapainoa ja verson pituutta. Sinorhizobium melilotin tuottama mVOC-yhdisteiden seos lisäsi myös Medicago truncatulan klorofyllipitoisuuksia, jotka ovat kasvien ravitsemuksellisen Fe-tilan indikaattori. Lisäksi mVOC:t lisäsivät kasvien biomassaa [38]. Toinen tutkimus osoitti maaperän sienten kyvyn tuottaa mVOC:ita, jotka edistävät kasvien kasvua ja suojaa [39]. Lisäksi P. fluorescensin emittoimat mVOC:t saivat aikaan lehtialueen kasvun Mentha piperitassa [40]. Park et ai. [41] osoitti, että P. fluorescens -kanta SS101 edisti tupakan kasvua lisäämällä kasvien tuorepainoa. Nämä tutkimukset viittaavat vahvasti siihen, että mVOC-yhdisteitä voidaan käyttää kasvun indusoijina ja vaihtoehtoisena tai täydentävänä strategiana puutarhaviljelylajeissa.

Sienialkuperää olevien mVOC-yhdisteiden joukossa Trichoderma-suvussa on useita lajeja, joiden mVOC:t on kuvattu kykenevän edistämään kasvien kasvua A. thalianassa. Contreras-Cornejo et ai. [42] ehdottivat, että Trichoderma virensistä tuotettu mVOC δ-kadineni lisäsi juuren haarautumista, kokonaisbiomassaa ja klorofyllipitoisuutta, kun taas isobutyylialkoholi, isopentyylialkoholi ja 3-metyylibutanaali Trichoderma viridesta kiihdyttivät kukintaa [43]. Trichoderma atroviriden tuottama mVOC:ien seos tehosti A. thalianan kasvua, mutta niiden tehokkuus vaihteli sieniviljelmien iän mukaan [44]. Lisäksi Alternaria alternatan syntetisoimat mVOC:t moduloivat tärkkelyksen biosynteesiä valaistuksen aikana [45] ja lisäsivät myös fotosynteesinopeutta ja sytokiniinien ja sokereiden kertymistä A. thalianassa [46]. Schenkel et ai. [47] raportoivat, että Fusarium-lajeista peräisin olevat mVOC:t, furfuraali ja 5-metyyli-2-furaanikarboksaldehydi lisäsivät A. thalianan primaarijuuren pituutta. Toisessa tutkimuksessa Verticillium-lajeista peräisin oleva mVOC 1-naftyyliftalaamihappo lisäsi auksiinien biosynteesiä kasveissa [48]. Siten sekä kasveissa että muissa organismeissa mVOC:t voivat moduloida metabolomia, genomia ja proteomia, ja niillä on kohtuuton potentiaali auttaa todellisina biostimulantteina ja biosuoja-aineina jopa avoimen kentän olosuhteissa [1,49].

cistanche tubulosa - parantaa immuunijärjestelmää

3.2. mVOC:t biotorjunta-aineena ja kasvinsuojelumekanismina

Biocontrol näyttää olevan luotettava vaihtoehto kemiallisille lannoitteille sen ympäristöystävällisyyden ja turvallisuuden vuoksi, mikä voi tarjota kasveille pitkäaikaisen suojan. Useat tutkimukset viittaavat siihen, että mVOC:t voivat estää erityyppisiä kasvipatogeenejä ja niitä pidetään tärkeänä vaihtoehtona torjunta-aineille (taulukko 1). mVOC:t eivät ainoastaan ​​hallitse kasvipatogeenejä, vaan ne lisäävät myös mikro-organismien eloonjäämisastetta poistamalla mahdollisia kilpailijoita eli ravinteiden kasvipatogeenejä. Fernando et ai. [50] osoitti 12 Pseudomonas-lajin isolaatin tuottamien mVOC:iden antifungaalisen luonteen ja niiden mahdollisen käytön fytopatogeenisten sienten, Sclerotinia sclerotiorum, biokontrollissa. Samalla tavalla mVOC:t kahdesta endofyyttisen Bacillus sp. vähensi merkittävästi S. sclerotiorum -bakteerin vegetatiivisten, pitkän aikavälin eloonjäämisrakenteiden (sklerotioiden) painoa ja lukumäärää [51]. Kai et ai. [52] vahvisti, että P. fluorescens-, P. trivialis-, Serratia plymuthica-, S. odorifera-, Stenotrophomonas maltophilia- ja S. rhizophila -bakteeri-isolaatit tuottivat ryhmän mVOC:ita ja estivät Rhizoctonia solanin kasvua. B. subtilis emittoi mVOC-yhdisteitä, kuten bentsaldehydiä, nonanaalia, bentsotiatsolia ja asetofenonia, jotka vaikuttivat perunan rengasmädän aiheuttajaa, Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus -bakteeria ja pienensi niiden pesäkkeiden kokoa ja muita solujen poikkeavuuksia [16]. Lisäksi sekä in vitro- että in vivo -tutkimukset B. amyloliquefaciensin mVOC-yhdisteillä 2-undekanoaatilla, 2-tridekanonilla ja heptadekaanilla eivät osoittaneet vain biokontrolliaktiivisuutta (estää liikkuvuutta, biofilmin muodostumista ja juuren kolonisaatiota) tomaatin lakastumisen patogeeni Ralstonia solanacearum, mutta myös lisännyt oksidatiivista stressiä [53,54]. Xie et ai. [55] osoittivat, että Bacillus mVOCs -dekyylialkoholi ja 3,5,5-trimetyyliheksanoli estivät Xanthomonas oryzaen, riisin lehtiruttobakteerin aiheuttajan, kasvua. Muscodor crispansin mVOC:t estivät sitrusbakteeripatogeenin X. axonopodis pv. Citri ja banaanin mustan Sigatoka-taudin Mycosphaerella fijiensis aiheuttaja [56]. Bacilluksen VOC (3-metyyli-1-butanoli, on ovaleraldehydi, isovaleriinihappo, 2-etyyliheksanoli ja 2-heptanoni) esti Phytophthora capsicin munamykeetin rihmastokasvua merkittävästi. ja Acinetobacter [57]. Lisäksi P. fluorescensin mVOC:t, tolueeni, etyylibentseeni, m-ksyleeni ja bentsotiatsoli osoittivat bakteriostaattisia vaikutuksia [58]. Kahdeksan hiiltä sisältävät yhdisteet, kuten 1-okten-3-oli, 3-oktanoli ja 3-oktaani (sienialkoholi), ovat yleisimpiä sienten VOC-yhdisteitä. Sieni-VOC-yhdisteistä 1-okten-3-oli esti fytopatogeenisen sienen B. cinerea kasvua A. thalianassa [59]. Kottb et ai. [60] raportoi, että T. asperellumin mVOC-6-pentyylipyroni vähensi B. cinerean ja A. alternatan itiöiden muodostumista ja tehosti kasvin puolustusmekanismeja. Muutamat tutkimukset [61,62] raportoivat, että P. fluorescens-, P. stutzeri- ja Stenotrophomonas maltophilia -lajeista peräisin oleva VOC-dimetyylidisulfidi antoi suojan fytopatogeenisia sieniä B. cinerea vastaan ​​tomaattikasveissa ja M. truncatulassa. VOC-yhdisteet, kuten fenyylietanoli, etyyliasetaatti ja metyylibutanoli Saccharomyces cerevisiae -hiivasta, estivät Guignardia citricarpan, sitrushedelmien mustapilkkutaudin aiheuttajien, kasvua [63]. Lisäksi B. amyloliquefaciensin emittoimat mVOC:t, kuten 1,3-pentadieeni, asetoiini ja tiofeeni, olivat tehokkaita sadonkorjuun jälkeisiä patogeenejä Monilinia laxaa ja M. fructicolaa vastaan ​​kasvavissa kirsikkakasveissa sekä niiden varastoinnin aikana [64]. Zheng et ai. [14] tarjoavat myös todisteita siitä, että bakteerilajeista (eli B. pumilus, B. amyloliquefaciens ja Exiguobacterium acetylicum) vapautuvilla mVOC:illa (-farneseeni) oli resistenssimekanismeja sadonkorjuun jälkeisiä fytopatogeenisiä sieniä Peronophythora litchi vastaan.

Taulukko 1. Yhteenveto mikrobien haihtuvista yhdisteistä ja niiden kasvitautien torjunnasta.

Taulukko 1. Jatk.

Lisäksi B. subtilis ja B. amyloliquefaciens julkaisi 2,3-butaanidiolia Erwinia carotovora subsp. carotovoran aiheuttama systeeminen resistenssi A. thalianassa eteenin signalointireitin välittämänä [65]. Tupakassa 2,{5}}butaanidioli aiheutti ISR:n nekrotrofista bakteeria E. carotovora subsp. carotovoraa, mutta ei biotrofista bakteeripatogeeniä P. syringae vastaan. P. polymyxa E681:stä vapautuvilla bakteeri-VOC-yhdisteillä oli tärkeä rooli Arabidopsis-taimien kasvun edistämisessä ja suojelussa. Lisäksi 30 VOC:n seoksesta tridekaanin havaittiin olevan tehokas P. syringae pv. maculicola-kanta ES4326 ISR-mekanismin kautta [66]. B. subtilis -bakteerin asetoiini indusoi A. thalianassa systeemisen resistenssin P. syringae:ta vastaan ​​SA-signalointireitin kautta [67]. Maissikasveissa samat Enterobacter aerogenesin mVOC:t indusoivat resistenssin pohjoista maissiruttosientä, Setosphaeria turcicaa vastaan ​​[68]. Cladosporium sp.:n mVOC:t. osoitti ISR:ää kasvipatogeeniä P. syringae vastaan ​​[69]. Proteus vulgaris tuotti indoli-mVOC:ita, jotka moduloivat A. thalianan kasvua auksiini-, sytokiniini- ja brassinosteroidireittien välisen metabolisen vuorovaikutuksen kautta [70]. Kenttäolosuhteissa bakteerien mVOC-yhdisteiden tehokkuus bakteeritauteja vastaan ​​on varmistettu, kuten B. amyloliquefaciensin emittoiman 3-pentanolin tapauksessa, joka lisää paprikan kasvien vastustuskykyä bakteerien aiheuttamaa täplätautia (X. axonopodis pv. vesicatoria) SA- ja JA-signalointireittien kautta [71]. Streptomyces spp. esti aflatoksiinien tuotantoa sienipatogeenistä Aspergillus flavuksesta säätelemällä useita aflatoksiinien biosynteesiin osallistuvia geenejä [72,73]. S. sclerotiorum -bakteerin altistuminen Trichoderma-lajien tuottamille mVOC-yhdisteille johti neljän glutationi-S-transferaasigeenin säätelyyn, jotka ovat mukana antifungaalisten sekundaaristen metaboliittien detoksifikaatiossa, mikä saattaa edistää S. sclerotiorum -bakteerin virulenssia [74]. MVOC:iden aiheuttamaa kasvien puolustusmekanismin aktivointia on tutkittu laajasti, mukaan lukien in vitro ja jopa kenttäkokeet. Tulevia tutkimuslinjoja tulisi toteuttaa sellaisten formulaatioiden ja menetelmien kehittämiseksi, joita voidaan käyttää suoraan maataloudessa.

3.3. mVOC:t abioottisen stressin lievittäjänä

Bioottisen stressin lievityksen lisäksi mVOC:t lisäsivät myös kasvien abioottisen stressin sietokykyä, mutta tähän mennessä on dokumentoitu rajoitettuja tutkimuksia. Zhang et ai. [75] osoittivat, että B. subtilis emittoi 2:ta, 3-butaanidioli vaikutti suolan sietokykyyn Arabidopsiksessa ja vähensi K+-kuljettajan 1 ilmentymistä juurissa, ja A. thalianan versoissa säätely lisääntyi. Ilmentymisen säätely (ylössääntely vs. alassäätö) auttoi säätelemään Na+:n kertymistä ja tästä lähtien paransi suolastressin sietokykyä. Lisäksi B. subtilis GB03 VOC:illa käsitellyt suolastressin saaneet Arabidopsis-kasvit osoittivat suurempaa biomassan tuotantoa ja vähemmän Na+:n kertymistä verrattuna suolastressin saaneisiin kasveihin. Kun taas sama P. chlororaphis -bakteerin tuottama yhdiste johti kuivuuden sietokykyyn, mikä johtui lisääntyneestä avanneen sulkeutumisesta ja vähentyneestä vesihukasta [76]. Myöhemmässä tutkimuksessa 2,3-butaanidiolin havaittiin indusoivan kasvien typpioksidin (NO) ja vetyperoksidin tuotantoa, kun taas NO:n kertymisen kemiallinen häiriö heikensi 2,3-butaanidiolin stimuloimaa kasvien selviytymistä kuivuuden aikana. stressi. Yllä olevat tulokset osoittivat NO-signaloinnin tärkeän roolin 2,3-butaanidiolin indusoimassa kuivuuden sietokyvyssä [77]. Osmoottisen stressin alaisena GB03-VOC-yhdisteille altistunut Arabidopsis keräsi korkeampia koliini- ja glysiinibetaiinipitoisuuksia kuin kasvit, joissa ei ollut VOC-käsittelyä [78]. Li ja Kang, [12] osoittivat, että Verticillium dahliaen mVOC:t lisäsivät A. thaliana -bakteerin auksiinien aiheuttamaa puolustussignaalia suolastressiä vastaan. Del Rosario-Cappellarin ja Banchion [13] mukaan B. amyloliquefaciens -bakteerin M. piperitasta vapauttama asetoiini osoitti lisääntynyttä suolapitoisuuden sietokykyä ja lisäsi myös klorofylli- ja salisyylihappopitoisuuksia. Lisäksi P. simiae vapautui soijapavussa mVOC-yhdisteitä fenoli-2-metoksi-, steariinihappoa, tetrakontaania ja myristiinihappoa, mikä vähensi merkittävästi Na+:a ja lisäsi K+- ja P-ottoa juurissa suolastressissä, mikä johtuu myös peroksidaasi-, katalaasi-, vegetatiivisen varastoproteiinin ja nitriittireduktaasigeenit [79,80]. Päästöt eivät ainoastaan ​​vähentäneet juuri Na+ -tasoja, vaan lisäsivät myös proliinin kertymistä, joka suojaa soluja osmoottiselta stressiltä [80]. B. thuringiensis AZP2 ja Paenibacillus polymyxa B emittoivat kolmea haihtuvaa yhdistettä, bentsaldehydiä, -pineeniä ja geranyyliasetonia, vehnänsiemenissä, jotka osoittivat parempaa sietokykyä kuivuusstressiä vastaan ​​ja osoittivat myös lisääntynyttä kuivapainoa, vedenkäytön tehokkuutta ja antioksidanttientsyymiaktiivisuutta [81]. ]. Ledger et al. [82], Paraburkholderia phytofirmans PsJN:stä vapautuneet mVOC-yhdisteet 2-undekanoni, 7-heksanoli, 3-metyylibutanoli ja dimetyylidisulfidi osoittivat kasvien kasvunopeutta ja suolapitoisuuden sietokykyä. Mielenkiintoista on, että Yasmin et ai. [83] raportoivat, että P. pseudoalcaligenesin lähettämät mVOC-dimetyylidisulfidi, 2,{40}}butaanidioli ja 2-pentyylifuraani lievittivät maissikasvien kuivuusstressiä. Li et ai. [84] päätteli, että Rahnella aquatilis JZ-GX1 VOC:illa (2,3-butaanidioli) oli merkittävä kasvien kasvua edistävä vaikutus Robinia pseudoacacia -taimiin suolastressiolosuhteissa. Tärkeää on, että JZ-GX1-kannan VOC-yhdisteille alttiina olevien akaasian juurivarsien ja lehtien natrium-kalium-suhteet olivat merkittävästi alhaisemmat kuin kontrollinäytteissä. MVOC-yhdisteiden kykyä lisätä kasvien sietokykyä abioottisille stresseille, kuten suolapitoisuudelle ja kuivuudelle, on raportoitu kasveissa. MVOC-yhdisteiden tarkka käyttö maataloudessa kasvien tuottavuuden lisäämiseksi abioottisissa stressiolosuhteissa vaatii kuitenkin lisätutkimuksia.

3.4. mVOC:t moduloivat kasvihormonaalista signalointia

Joidenkin mVOC:iden osoitettiin moduloivan kasvien kasvua modifioimalla kasvihormonien biosynteesiä, havaintoa ja homeostaasia. Kasvien kasvun modifikaatio vastaa salisyylihapon, jasmonihapon/eteenin ja auksiinin signalointireittien modulaatiota. Useat tutkimukset A. thalianalla ovat osoittaneet elintärkeitä merkkejä siitä, että mVOC:t voivat moduloida fytohormonireittejä. Ryu et ai. [29] raportoivat, että B. subtilis GB03:n vapauttamat mVOC:t aktivoivat sytokiniinireittejä A. thalianassa, ja niillä oli tärkeä rooli lehden pinta-alalla. Lisäksi B. subtilis GB03:n mVOC:t moduloivat auksiinin homeostaasia A. thalianassa, kun taas auksiinin biosynteesin geenit (NIT1 ja NIT2) ja herkät geenit säädeltiin ylöspäin [85]. Bailly et ai. [86] osoitti, että A. thalianan sivujuuren kehitystä sääteli Escherichia colin vapauttama indoli moduloimalla auksiinin signalointireittiä. Lisäksi P. vulgaris JBLS202:sta emittoidut mVOC:t säätelivät erilaisia ​​reittejä, kuten sytokiniini-, brassinosteroidi- ja auksiinireittejä A. thalianan kasvulle [70]. Trichoderma spp. julkaisi 6-pentyyli-2H-pyran-2-onen (6-PP), joka moduloi A. thalianan juuriarkkitehtuuria auksiinin signalointireiteillä PIN-auxiinin modulaation kautta kuljettaa proteiineja tietyssä juurikudoksessa. 6-PP moduloi auksiinireseptorien (TIR1, AFB2 ja AFB3) toimintaa ja vaikutti sivujuuren kehitykseen [87]. Lisäksi raportoitiin, että A. alternatan lähettämät VOC-yhdisteet stimuloivat sytokiniinin kertymistä, jolla oli tärkeä rooli A. thalianan kasvussa [46]. Lisäksi B. methylotrophicus M4–96:sta vapautuneet mVOC:t lisäsivät indolietikkahapon pitoisuutta A. thalianan versoissa ja juuressa, mikä osoittaa, että auksiinireitin aktivaatio lisäsi A. thalianan auksiinipitoisuutta [88]. Zhoun et al. [89], B. amyloliquefaciens -kannasta SAY09 peräisin olevat mVOC:t lievittivät kadmiumin toksisuutta A. thalianassa tehostetun auksiinin biosynteesin kautta. Lisäksi B. subtilis SYST2:n emittoimat mVOC:t lisäsivät auksiinin ja sytokiniinin pitoisuutta S. lycopersicumin taimissa, mitä tuki niiden biosynteesiin liittyvien geenien lisääntynyt säätely [90]. Äskettäin Jiang et ai. [36] raportoivat, että Bacillus sp. JC03. Lisäksi R. solanin emittoimat VOC-yhdisteet säätelevät auksiiniin (IAA-2, IAA-19, IAA-29, PIF5 ja HB-2) ja abskisiinihappoon liittyviä geenejä. (CYP707A43) polkuja A. thalianassa [91]. Mielenkiintoista on, että Verticillium spp. sääteli auksiinin signalointia edistääkseen kasvua A. thalianassa, mikä havaittiin mutanteissa (AUX1, TIR1 ja AXR1) [48]. Lopuksi on huomattava, että F. luteovirensin emittoimat VOC-yhdisteet lisäsivät A. thalianan sivujuuren lukumäärää ja vähensivät auksiinin kertymistä primaariseen juuren pituuteen estämällä auksiinin ulosvirtauksen kantajaa PIN-FORMED 2 (PIN2) [92]. Siten mVOC:t myötävaikuttavat merkittävästi monien tärkeiden signalointi- ja fysiologisten prosessien säätelyyn ja lisäävät kasvien yleistä kasvua ja elinvoimaa.

4. Lajien sisäiset ja lajien väliset vuorovaikutukset mVOC:t

Mikrobien vuorovaikutuksella on tärkeä rooli valtakunnan sisällä ja sen ulkopuolella, koska useat mikro-organismit vapauttavat erilaisia ​​yhdisteitä ja sekundaarisia metaboliitteja. MVOC:iden erilaiset toiminnot vastaavat mikrobien ja mikrobien sekä mikrobien ja kasvien välisten vuorovaikutusten modulointia signaalimolekyylien kautta, jotka säätelevät keskeisiä fysiologisia prosesseja [9–17, 49, 93–95]. Tuotetut mVOC:t kuuluvat useisiin luokkiin (ketonit, alkoholit, pyratsiinit, alkeenit, sulfidit, bentsenoidit, terpeenit jne.). mVOC-tuotantoon vaikuttavat useat tekijät, kuten mikrobien kasvuvaihe, ravinteiden saatavuus, happi- ja kosteuspitoisuus, pH, lämpötila jne. [4]. mVOC:tä tuottavat mikro-organismit eivät vain kommunikoi muiden organismien kanssa, vaan myös lisäävät niiden selviytymistehokkuutta, mikä mahdollistaa niiden spesifisten ja evoluutioon liittyvien mVOC-ominaisuuksien. Samaan aikaan kommunikoivat (mikro-)organismit voivat kehittää fysiologisia mekanismeja mVOC-havainto- ja sietokykyyn. Näin ollen mVOC:t toimivat välittäjinä ekologisissa sisäisissä ja lajien välisissä vuorovaikutuksissa, jotka vaihtelevat mikrobien ja mikrobien välisestä kommunikaatiosta verkkoalueiden välisiin vuorovaikutuksiin. mVOC:t on todistettu erilaisiin ympäristön mukautumiseen lajin sisäisen/sisäisen vuorovaikutuksen ja biokemiallisten ominaisuuksien moduloimiseen. Luontaiset muutokset voidaan katsoa johtuvan pH:n muutoksista, koorumin havaitsemisen häiriintymisestä ja fytopatogeenisuuden säätelystä (esim. virulenssiproteiinin tuotanto). Jones et ai. [96] osoitti, että Streptomyces venezuelae syntetisoi trimetyyliamiinia pH:n noustessa elatusaineessaan, mikä puolestaan ​​vähensi paikallisen raudan saatavuutta kapealla. Pseudomonas chlororaphiksen mVOC-yhdisteiden 1-undekeenin, metyylitioliasetaatin ja dimetyylidisulfidin seos vähensi fenatsiinin biosynteesin edellyttämiä koorumin tunnistavia signaaleja ja tukahdutti myös N-asyylihomoseriinilaktonien biosynteettisten geenien ilmentymisen [97]. Lisäksi mVOC-leudiatseeni voi säädellä mangotoksiinin tuotantoa Pseudomonas syringae pv. ruisku [98]. Lisäksi mVOC:t voivat säädellä fytopatogeenisyyttään ja toimia antimikrobisena aineena, mikä helpottaa P. syringae pv. syringae.

MVOC:iden laaja monimuotoisuus välittää monimutkaisia ​​ja vielä tuntemattomia vuorovaikutuksia valtakuntien ja valtakuntien välillä, ja nämä ominaisuudet korostavat mVOC:iden spesifisyyden ja ristireaktiivisuuden merkitystä ja niiden evolutiivista merkitystä [4, 25, 28]. Esimerkiksi geosmiini, jota yleensä tunnistetaan maaperässä, on liitetty hyönteisten hajureseptoreihin taksonomisesti etäisten organismien Streptomycesin ja maaperän niveljalkaisen Folsomia candidan välisen vuorovaikutuksen kautta [99]. Harvat tutkimukset ovat osoittaneet, että Streptomycesin geosmiinin ja 2- metyyli-isoborneolin tuotanto houkuttelee F. candidaa [99–101]. Näissä kuningaskuntien välisissä vuorovaikutuksissa F. candida tukee bakteeri-itiöiden leviämistä ruokkimalla ja kiinnittymällä kynsinauhoihinsa, mikä puolestaan ​​​​hyötyy lisääntymismenestyksen, kuten niveljalkaisten korkeamman multamisen ja munien kautta. Toinen tutkimus osoitti, että joukko Listeria monocytogenes -bakteerin lähettämiä mVOC-yhdisteitä (mukaan lukien dekanaali, 2-etyyliheksyyliasetaatti, 3,5-dimetyylibentsaldehydi ja etyyliasetaatti) houkuttelevat maaperään alkueläintä Euglena gracilis [102]. Tämä alkueläin ruokkii spesifisiä bakteeritaksoneja, mikä aiheuttaa voimakkaan selektiivisen paineen suosimalla mukautuvien ominaisuuksien pysyvyyttä ja kehittymistä vastustaakseen saalistusta [103]. B. cinerean ja A. alternatan itiöiden muodostuminen on vähentynyt, ja kasvien puolustusreaktioiden lisääntyminen johtuu 6-pentyylipyronista, T. asperellumin erottavasta yhdisteestä [60]. mVOC:t helpottavat myös kaksisuuntaista lajien välistä viestintää Verticillium longisporum P. polymyxan [104] ja Aspergillus flavus-Ralstonia solanacearum [105] välillä. B. amyloliquefaciens emittoi mVOC-yhdisteitä pyratsiinia ja 2,5-dimetyylipyratsiinia, mikä saa aikaan sekä jasmonihappo- että salisyylihapporeittivälitteisen suojan kasvien fylosfäärissä [106]. Lisäksi bakteerien ja sienten kyky kommunikoida toistensa kanssa on merkittävä osa mikrobimaailmaa. Schmidt et ai. [107] suorittivat transkriptomiikan ja proteomiikan analyyseja Serratia plymuthica -bakteerille, joka oli alttiina Fusarium culmorum -sienipatogeenin lähettämille VOC-yhdisteille. He havaitsivat, että bakteeri reagoi sienen VOC-yhdisteisiin ja muutti niiden geenien ja proteiinien ilmentymistä liittyen liikkuvuuteen, signaalinsiirtoon, energian aineenvaihduntaan, solukuoren biogeneesiin ja sekundaaristen metaboliittien tuotantoon. Näin ollen mikro-organismien ja niiden mVOC-yhdisteiden ekologia ja sopeutuminen ottavat huomioon ekoevoluutiodynamiikan mekanismin arvioinnin ja siten määrittävät mVOC:iden spesifisyyden ja ristireaktiivisuuden.

cistanche tubulosa - parantaa immuunijärjestelmää

5. Viimeaikaiset mVOC-tutkimukset

Kasveihin ja maaperään liittyvät mikro-organismit vapauttavat monenlaisia ​​mVOC:ita, mikä on raportoitu (taulukko 2); Kuitenkin vielä nykyäänkään monien mVOC-yhdisteiden ekologisia ja fysiologisia toimintoja ei ymmärretä yksityiskohtaisesti ja ne vaativat lisätutkimusta. Endofyyttisten bakteerien vapauttamat haihtuvat orgaaniset yhdisteet, jotka sisältävät Acinetobacter-, Arthrobacter-, Bacillus-, Microbacterium-, Pantoea-, Pseudomonas- ja Stenotrophomonas sp. esti sienipatogeenien, nimittäin Alternaria alternatan ja Corynespora cassiicolan, kasvua [108]. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet maaperän sienten kyvyn tuottaa mVOC:ita, jotka tehostavat kasvien kasvua ja suojaa [39,109–111]. Velásquez et ai. [39] osoitti eron mVOC-tuotannon malleissa arbuskulaarisen mykoritsasienen Funneliformis mosseae ja kasvien kasvua edistävän risobakteerin Ensifer meliloti vuorovaikutuksen aikana, mikä täsmensi ilmeiset roolit kestävässä viinitarhojen hoidossa. Tässä tutkimuksessa F. mosseae paransi monoterpeenejä voimakkaasti lisääntyneen kasvinsuojelun ansiosta, kun taas E. meliloti ei vaikuttanut merkittävästi mVOC-tuotantoon ja -puolustukseen. Juuriekosysteemeistä ja maaperästä löytyvillä Trichoderma-kannoilla on hyödyllisiä vaikutuksia kasvien kasvun tehostamiseen VOC-yhdisteiden avulla. Endofyyttisistä sienistä, Trichoderma asperellum, vapautuva VOC paljasti voimakkaan antifungaalisen vaikutuksen lehtipilkkupatogeenejä vastaan ​​Corynespora cassiicola ja Curvularia aeria, ja kasvien kasvua edisti salaatissa [112]. Lisäksi mVOC:t on dokumentoitu myös endofyyttisten Trichoderma spp. - Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium rolfsii ja Fusarium oxysporum -vuorovaikutusten osalta mykoparasitismin kautta [113]. Aikaisempi tutkimus osoitti, että ei-patogeenisen F. oxysporumin mVOC-yhdisteiden havaittiin olevan tehokkaita Verticillium-lakhtumisen torjunnassa, mikä paljasti ei-patogeenisten lajien merkityksen tulevissa kasvinsuojelustrategioissa [114]. Äskettäin Junior et ai. [115] osoitti mVOC-yhdisteiden merkityksen vaihtoehtona perinteisten synteettisten fungisidien käytön vähentämisessä. He havaitsivat, että hiiva Starmerella bacillaris syntetisoi haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, mikä osoitti omenan harmaahomeen (B. cinerea) taudin vähenemistä ja sääteli siiderin aromaattisia laadullisia profiileja sekä bentsyylialkoholin välittämiä antimikrobisia biotorjuntatoimia. Kasvien kasvun edistämisen ja kasvinsuojelun lisäksi sadonkorjuun jälkeinen tautien torjunta on huomioitu VOC-yhdisteiden edistyneissä eduissa. Aureobasidium pullulansi L1- ja L8-kannat paljastivat antagonistisia aktiivisuuksia kahta hiivakantaa, Monilinia fructigenaa ja M. fructicolaa vastaan, torjuttaessa ruskeamätätautia kivimätähedelmissä sadonkorjuun jälkeisessä kontrollissa [116]. Äskettäinen tutkimus osoitti mVOC:iden tehokkaan biokontrollin sadonkorjuun jälkeisestä litsihedelmien patogeenin P. litchii:stä. He havaitsivat, että bentsotiatsolilla oli antagonistinen vaikutus P. litchii -bakteeria vastaan, kun taas -farneseeni saattaa indusoida kasvien puolustusmekanismeja [14,21]. Monien sienien VOC-yhdisteiden on todettu olevan identtisiä kasvimolekyylien tuottamien luonnollisten aromiaineiden ja tuoksujen kanssa, ja siksi niillä on valtava merkitys kemian-, rehu-, lääke-, elintarvike- ja kosmetiikkateollisuudessa.

Morita et ai. [117] osoitti, että Bacillus pumilus emittoi mVOC-yhdisteitä, erityisesti metyyli-isobutyyliketonia, etanolia, 5-metyyli-2-heptanonia ja S-2--metyylibutyyliamiinia, joilla oli antifungaalisia vaikutuksia ruoan pilaantumista vastaan. sieniä säilytyksen aikana. Lisäksi mustapippurin endofyyttisen Pseudomonas putida BP25:n on osoitettu olevan ympäristöystävällinen tapa torjua munamykeettipatogeenejä (Phytophthora capsici ja Pythium myriotylum), sienipatogeenejä (Rhizoctonia solani, Colletotrichum gloeosporioides, bakteerit, bakteerit, Giilia rolberellaportsii, Giilia rolberella monia taudinaiheuttajat (Ralstonia pseudosolanacearum) ja kasvien loissukkulamadot (Radopholus similis) [19]. Bentsoehapon etyyliesteri, 3-metyylibutaanihappo ja 2-etyyli-1-heksanoli olivat luonnostaan ​​haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, joita esiintyy riisin risosfäärialueella, jonka R. solani, tavallinen riisi, herätti. tuppiruttopatogeeni [118]. Bacillus spp. avokadorisosfäärissä syntetisoivat haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, mukaan lukien ketoneja, pyratsiineja ja rikkiä sisältäviä yhdisteitä Fusarium sp. [119]. B. subtilis CF-3 eritti haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, mukaan lukien 2,4-di-tert-butyylitiofenolia ja bentsotiatsolia, jotka osoittavat potentiaalista sienenvastaista vaikutusta Colletotrichum gloeosporioides ja Monilinia fructicola vastaan, mikä estää käymisen [120]. B. subtilis CF-3 eritti haihtuvia orgaanisia yhdisteitä torjuessaan Monilinia fructicolaa aktivoimalla taudeille vastustuskykyisiä entsyymejä, joihin kuuluvat fenyylialaniiniammonia-lyaasi, kitinaasit ja -1,3-glukanaasi persikoissa [121 ]. B. velezensis CT32:n tuottamat haihtuvat orgaaniset yhdisteet osoittivat sieniä estäviä ja biofumigoivia ominaisuuksia Verticillium dahliaea ja F. oxysporumia vastaan, mikä aiheutti verisuonten kuihtumista [122]. Siten laajakirjoiset antimikrobiset vaikutukset vahvistavat mVOC:iden tehokkuuden [19]. Tutkimus osoittaa, että mikro-organismien erittämillä mVOC-yhdisteillä kasviekosysteemeissä voi olla huomattavia vaikutuksia hyödyllisiin maaperän resursseihin, jotka edistävät maaperän ja kasvien terveyttä.

Streptomyces sp. kanta S97-johti haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, jotka kontrolloivat B. cinereaa mansikoissa [123]. Streptomyces yanglinensis 3–10 tuotti haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, joilla on kaasutuspotentiaalia A. flavuksen ja A. parasiticuksen hillitsemisessä, mikä saastuttaa maapähkinäytimen säilytysympäristöä [73]. Wickerhamomyces anomalus-, Metschnikowia pulcherrima-, Aureobasidium pullulans- ja Saccharomyces cerevisiae -peräisiä haihtuvia orgaanisia yhdisteitä sisältävät biokontrollihiivat osoittivat biotorjuntatehokkuuden ja synergiaa hiilidioksidin kanssa sadonkorjuun jälkeisen häviön estämiseksi pakkausskenaarioissa [124]. Meloidogyne-pohjaiset sairauskompleksit on liitetty biokontrollin nematisidisten aineiden haihtuviin orgaanisiin yhdisteisiin [125]. Banaanikärskytuholaisten karkottamiseksi Cosmopolites sordidus pysäytettiin käyttämällä haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, jotka oli syntetisoitu entomopatogeenisista sienistä, Beauveria bassianasta (Bb1TS11) ja Metarhizium Robertsista (Mr4TS04) [126]. 1-undekaani, joka on peräisin kasvien kasvua edistävästä Pseudomonas sp. ST-TJ4 paljasti tehokkaat haihtuvat orgaaniset yhdisteet agrometsätalouden ekosysteemien kestävässä hoidossa erilaisia ​​kasvipatogeenisiä sieniä vastaan ​​[127]. Haihtuvat orgaaniset yhdisteet on myös osoittautunut tehokkaiksi tulkittaessa hyönteisten ja mikrobien symbioottista yhteyttä kuusen kaarnakuoriaisessa; Ips typographus näyttää metsien tuholaistorjuntastrategioita [128]. Lisäksi kemiallisten lannoitteiden ja torjunta-aineiden korvaaminen haihtuvilla orgaanisilla yhdisteillä, jotka ovat peräisin mikrobilähteistä väestön ja elintarvikehuollon kysynnän kasvun torjumiseksi ja kestävän maatalouden varmistamiseksi [1,15,25,28,93]. Tutkimusskenaarion päivitykset viimeisen viiden vuoden ajalta kuvaavat kehittyneitä menetelmiä ja strategioita haihtuvien orgaanisten yhdisteiden käyttämiseksi kestävässä maatalouden hoidossa. Siksi tarvitaan luettelointiprojekti, johon sisältyy mVOC-yhdisteiden edut ja haitat. Lisäksi tarvitaan monimutkaisia ​​tutkimuksia mVOC-yhdisteiden toimintatavan, spesifisyyden ja herkkyyden selvittämiseksi kestävässä maataloudessa kestävän maatalouden kehitystavoitteiden improvisoimiseksi parempaa tulevaisuutta varten.

Taulukko 2. Mikrobien haihtuvat orgaaniset yhdisteet ja niiden mahdolliset biologiset roolit.

6. MVOC-yhdisteiden ympäristöystävällisyys ja rajoitukset

Keskustelu mikro-organismeista syntetisoiduista mVOC-yhdisteistä ja niiden vuorovaikutuksista vahvisti mVOC-yhdisteiden tehokkuuden ja spesifisyyden kestävän maatalouden ja kehityksen kannalta. Siitä huolimatta mVOC-yhdisteisiin on keskitytty kasvien kasvun parempaan hallintaan. Luontaisia ​​mekanismeja ovat kasvien kasvun säätely, fytopatogeenien esto, kasvien puolustussignaalien käynnistäminen, kasvin puolustuksen induktio, hormonivälitteinen kasvin homeostaasi, antimikrobiset tehot jne. [1,2,25,28,93,94]. Siten mVOC:iden alue tarjoaa monimutkaista ja intensiivistä tutkimusta haihtuvien orgaanisten yhdisteiden sovellusten ja niiden mahdollisten vuorovaikutusten johtamiseksi kestävän maatalouden selvittämisessä (Kuva 2). Lisäksi endofyyttisien sieniperäisten mVOC-yhdisteiden antibakteerisia ja sieniä torjuvia ominaisuuksia on tarkasteltu laajasti niiden fytotoksisuuden vaikutukset [56,113,129–131]. Siitä huolimatta mVOC:iden käyttämillä detoksifikaatiostrategioilla on tehostavia etuja kestävän maatalouden käynnistämisessä [129–132]. Kasvibiologit ovat raportoineet laajasti mVOC-yhdisteiden vieroituspotentiaalista, ja maaperän pitkän aikavälin hedelmällisyyttä on raportoitu viinitarhojen maaperissä (viininviljely) [130]. Lisäksi haihtuvat orgaaniset yhdisteet kasvien ja mikrobien vuorovaikutuksessa johtavat peräkkäisiin kenttäkokeisiin monimutkaisten molekyylitutkimusten jälkeen, jotka koskevat kasvien haihtuvien aineiden havaitsemista, reseptorivälitteisiä endosytoosimekanismeja ja haihtuvien aineiden erilaista profilointia [132]. Lisäksi sadonkorjuun jälkeisiä sairauksia on käsitelty biofumigoimalla mVOC:illa tehokkaassa hoidossa [133–138]. Siten mikrobipohjaisten haihtuvien orgaanisten yhdisteiden monipuoliset edut on koottu yhteen maatalouden paremman ympäristöystävällisyyden ja kestävyyden kannalta.

Kuva 2. Kestävän maatalouden tavoitteet ja lyhennysalueet.

Erilaiset ympäristötekijät, kuten mikrobien kasvuolosuhteet, mikrobiyhteisö, ravinteiden saatavuus ja happi, lämpötila ja pH vaikuttavat mVOC:iden tuotantoon [104–107]. Nämä ympäristötekijät tekivät vaikeaksi tunnistaa, oliko vaikutus yksittäiseen molekyyliin ja mikä oli mekanismi. Näin ollen näiden haihtuvien aineiden kaupallinen käyttö on hyvin rajallista verrattuna taloudellisiin vaikutuksiin. Lisäksi haihtuvien yhdisteiden vaikutuksissa on erilaisia ​​eroja laboratorioittain. Tulosten toistettamattomuus, aitous ja kustannustehokkaat sovellukset ennustavat älykkäiden maatalouskäytäntöjen soveltamista. Big datan laskennan analytiikan, fenotyyppien ja antureiden sisällyttäminen haihtuvien orgaanisten yhdisteiden jatkuvaan seurantaan painottuu kestävän maatalouden kannalta [105–107]. Siksi haihtuvien aineiden sovellettavuutta koskevat rajoitukset voidaan korjata käyttämällä kustannustehokkaita teknisiä edistysaskeleita ja ympäristöystävällisiä hallintamenetelmiä.

cistanche-edut miehille - vahvistavat immuunijärjestelmää

Napsauta tästä nähdäksesi Cistanche Enhance Immunity -tuotteet

【Kysy lisää】 Sähköposti:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

7. Loppuhuomautukset ja tulevaisuuden näkymät

MVOC-tutkimusta kasvien ja mikrobien vuorovaikutuksista, mikrobien ja mikrobien vuorovaikutuksista ja vastaavista positiivisista eduista kestävässä maataloudessa ja kasvien tuottavuudessa on kehitetty tulevaa kehitystä varten. Kasvien kasvun edistämistä, kasvien puolustusta, stressinsietokykyä ja ISR-mekanismeja koskevat tutkimukset osoittavat mVOC-yhdisteiden merkityksen ja niiden elintärkeän roolin kestävässä maataloudessa. Lisäksi haihtuvien aineiden havaitsemiseen, vuorovaikutusreitteihin ja geenisääntelyyn liittyvien kokeiden siirtymistä laboratoriosta kentälle on vahvistettu kestävämpien maatalouskäytäntöjen saavuttamiseksi. Ympäristöystävälliset, kustannustehokkaat kenttäkokeet, hydroponiikan uudet yhdistelmät ja vaihtelevat onnistumisprosentit voivat avata uuden tien kestävän kehityksen tutkimukseen. Lisäksi haihtuvat aineet edistävät suurinta osaa vihreän vallankumouksen 2:n tutkimusmahdollisuuksista.0 ylittää laajamittaisten kemiallisten lannoitteiden ja torjunta-aineiden käytön lisäämällä luomuviljelyn panoksia maatalouden ravintoon. Vaikka erilaisten mVOC-yhdisteiden tehokkuutta kasvien ja mikrobien vuorovaikutuksessa on tutkittu laajasti, niihin liittyviä tarkkoja mekanismeja ei vielä tunneta. Tämä merkitsee lisätutkimuksen tärkeyttä mVOC:ista ja kasvien ja mikrobien vuorovaikutustutkimuksista. Näin ollen tulevaisuuden näkymät sisältävät lupaavia multiomiikkaa, big data -analytiikkaa ja biosensoriteknologiaa fysiologisten mekanismien ja haihtuvien aineiden, erityisesti haihtuvien orgaanisten yhdisteiden, kenttäkokeen onnistumisen todentamisessa.

Viitteet 

1. Kanchiswamy, CN; Malnoy, M.; Maffei, ME Bioetsintä bakteeri- ja sienihaihtuvat aineet kestävää maataloutta varten. Trends Plant Sci. 2015, 20, 206–211. [CrossRef]

2. Schalchli, H.; Tortella, GR; Rubilar, O.; Parra, L.; Hormazabal, E.; Quiroz, A. Sienihaihtuvat aineet: Ympäristöystävällinen työkalu patogeenisten mikro-organismien torjuntaan kasveissa. Crit. Rev. Biotechnol. 2016, 36, 144–152. [CrossRef]

3. Schenkel, D.; Lemfack, MC; Piechulla, B.; Splivallo, R. Meta-analyysin lähestymistapa maanalaisten juurten ja mikrobien haihtuvien aineiden monimuotoisuuden ja spesifisyyden arvioimiseksi. Edessä. Plant Sci. 2015, 6, 707. [CrossRef] [PubMed]

4. Schulz-Bohm, K.; Martín-Sánchez, L.; Garbeva, P. Mikrobihaihtuvat aineet: Pienet molekyylit, joilla on tärkeä rooli kuningaskuntien sisäisessä ja välisessä vuorovaikutuksessa. Edessä. Microbiol. 2017, 8, 2484. [CrossRef] [PubMed]

5. Veselova, A.; Plyuta, VA; Khmel, IA Bakteerialkuperää olevat haihtuvat yhdisteet: rakenne, biosynteesi ja biologinen aktiivisuus. Microbiology 2019, 88, 261–274. [CrossRef]

6. Poveda, J. Mikrobihaihtuvien orgaanisten yhdisteiden (MVOC) hyödylliset vaikutukset kasveissa. Appl. Maaperä Ecol. 2021, 168, 104118. [CrossRef]

7. Lemfack, MC; Nickel, J.; Dunkel, M.; Preissner, R.; Piechulla, B. mVOC: Tietokanta mikrobien haihtuvista aineista. Nucleic Acids Res. 2014, 42, D744–D748. [CrossRef]

8. Lemfack, MC; Gohlke, BO; Toguem, SMT; Preissner, S.; Piechulla, B.; Preissner, R. mVOC 2.0: Tietokanta mikrobien haihtuvista aineista. Nucleic Acids Res. 2018, 46, D1261–D1265. [CrossRef]

9. Thomas, G.; Kaikki, D.; Birkett, M. Mikrobihaihtuvien aineiden hyödyntäminen torjunta-aineiden ja lannoitteiden korvaamiseksi. Microb. Biotechnol. 2020, 13, 1366–1376. [CrossRef]

10. Li, F.; Tang, M.; Tang, X.; Sun, W.; Gong, J.; Yi, Y. Bacillus subtilis-Arabidopsis thaliana: Mallivuorovaikutusjärjestelmä haihtuvien orgaanisten yhdisteiden roolin tutkimiseksi kasvien ja bakteerien välisessä vaihdossa. Kasvitiede 2019, 97, 661–669. [CrossRef]

11. Jalali, F.; Zafari, D.; Salari, H. Joidenkin Trichoderma spp.:n haihtuvat orgaaniset yhdisteet. lisätä kasvua ja indusoida suolan sietokykyä Arabidopsis thalianassa. Fungal Ecol. 2017, 29, 67–75. [CrossRef]

12. Li, N.; Kang, S. Vaikuttavatko Fusarium oxysporumin ja Verticillium dahliaen tuottamat haihtuvat yhdisteet kasvien stressinsietokykyyn? Mycology 2018, 9, 166–175. [CrossRef]

13. Del Rosario-Cappellari, L.; Banchio, E. Bacillus amyloliquefaciens GB03:n tuottamat mikrobiologiset haihtuvat orgaaniset yhdisteet parantavat suolastressin vaikutuksia Mentha piperitassa pääasiassa asetoiinipäästöjen kautta. J. Plant Growth Regul. 2019, 39, 764–775. [CrossRef]

14. Zheng, L.; Situ, JJ; Zhu, QF; Xi, PG; Zheng, Y.; Liu, HX; Zhou, X. Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden tunnistaminen sadonkorjuun jälkeisen litsihedelmien patogeenin Peronophythora litchii biotorjuntaan. Postharvest Biol. Technol. 2019, 155, 37–46. [CrossRef]

15. Usseglio, VL; Pizzolitto, RP; Rodriguez, C.; Zunino, kansanedustaja; Zygadlo, JA; Areco, VA; Dambolena, JS Haihtuvat orgaaniset yhdisteet Fusarium verticillioidesin ja maissinjyvien välisestä vuorovaikutuksesta Sitophilus zeamais -kasvin luonnollisena karkotteena. J. Stor. Tuot. Res. 2017, 73, 109–114. [CrossRef]

16. Rajer, FU; Wu, H.; Xie, Y.; Xie, S.; Raza, W.; Tahir, HAS; Gao, X. Maa-isolaatin, Bacillus subtilis FA26:n, tuottamat haihtuvat orgaaniset yhdisteet aiheuttavat haitallisia ultrarakenteellisia muutoksia Clavibacter michiganensis ssp. Sepedonicus, perunan bakteerien rengasmädän aiheuttaja. Microbiology 2017, 163, 523–530.

17. Wang, Z.; Zhong, T.; Chen, X.; Yang, B.; Du, M.; Wang, K.; Zalán, Z.; Kan, J. Pseudomonas fluorescens ZX:n aiheuttamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden potentiaali biologisina kaasutusaineina torjua sitrushedelmien viherhomeen hajoamista sadonkorjuun jälkeen. J. Agric. Ruoka. Chem. 2021, 69, 2087–2098. [CrossRef]

18. Giorgio, A.; de Stradis, A.; Cantore, P.; Iacobellis, NS Mahdollisten biotorjunta-risobakteerien tuottamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden biosidivaikutukset Sclerotinia sclerotiorumiin. Edessä. Microbiol. 2015, 6, 1056. [CrossRef]

19. Agisha, VN; Kumar, A.; Eapen, SJ; Sheoran, N.; Suseelabhai, R. Endofyyttisestä Pseudomonas putida BP25:stä peräisin olevien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden laaja-alainen antimikrobinen vaikutus erilaisia ​​kasvipatogeenejä vastaan. Biocontrol Sei. Tech. 2019, 29, 1069–1089. [CrossRef]

20. Ossowicki, A.; Jafra, S.; Garbeva, P. Rhizospheric-isolaatin Pseudomonas donghuensis P482 antimikrobinen haihtuva voima. PLoS ONE 2017, 12, e0174362. [CrossRef]

21. Xing, M.; Zheng, L.; Deng, Y.; Xu, D.; Xi, P.; Li, M.; Kong, G.; Jiang, Z. Luonnollisten haihtuvien orgaanisten yhdisteiden antifungaalinen aktiivisuus litsi untuvaruttopatogeeniä vastaan ​​Peronophythora litchii. Molecules 2018, 23, 358. [CrossRef] [PubMed]

22. Pingali, PL Vihreä vallankumous: Vaikutukset, rajat ja tie eteenpäin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 12302–12308. [CrossRef] [PubMed]

23. Eliazer Nelson, ARL; Ravichandran, K.; Antony, U. Vihreän vallankumouksen vaikutus Intian alkuperäisiin viljelykasveihin. J. Ethn. Ruoat 2019, 6, 1–10. [CrossRef]

24. Fincheira, P.; Quiroz, A. Mikrobihaihtuvat aineet kasvien kasvua indusoivina aineina. Microbiol. Res. 2018, 208, 63–75. [CrossRef] [PubMed]

25. Weisskopf, L.; Schulz, S.; Garbeva, P. Mikrobien haihtuvat orgaaniset yhdisteet valtakunnansisäisessä ja kuningaskunnan välisessä vuorovaikutuksessa. Nat. Rev. Microbiol. 2021, 19, 391–404. [CrossRef] [PubMed]

26. Sharifi, R.; Ryu, CM Palaa takaisin bakteerien haihtuvien välitteisten kasvien kasvun edistämiseen: menneisyyden oppia ja tulevaisuuden tavoitteita. Ann. Bot. 2018, 122, 349–358. [CrossRef]

27. Tyagi, S.; Mulla, SI; Lee, KJ; Chae, JC; Shukla, P. VOC-välitteinen hormonaalinen signalointi ja ylikuuluminen kasvien kasvua edistävien mikrobien kanssa. Crit. Rev. Biotechnol. 2018, 38, 1277–1296. [CrossRef]

28. Sharifi, R.; Jeon, JS; Ryu, CM Maan alla oleva kasvi-mikrobiviestintä haihtuvien yhdisteiden kautta. J. Exp. Bot. 2022, 73, 463–486. [CrossRef]

29. Ryu, CM; Faragt, MA; Hu, CH; Reddy, MS; Wei, HX; Pare, PW; Kloepper, JW Bakteerihaihtuvat aineet edistävät Arabidopsiksen kasvua. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 4927–4932. [CrossRef]

30. Asari, S.; Matzen, S.; Petersen, MA; Bejai, S.; Meijer, J. Bacillus amyloliquefaciens -haihtuvien yhdisteiden useat vaikutukset: Kasvien kasvun edistäminen ja fytopatogeenien kasvun estäminen. FEMS Microbiol. Ecol. 2016, 92, fiw07. [CrossRef]

31. Rath, M.; Mitchell, TR; Gold, SE Bacillus mojavensis RRC101:n tuottamat haihtuvat aineet toimivat kasvien kasvun modulaattoreina ja ovat voimakkaasti viljelystä riippuvaisia. Microbiol. Res. 2018, 208, 76–84. [CrossRef]

32. Kai, M.; Haustein, M.; Molina, F.; Petri, A.; Scholz, B.; Piechulla, B. Bakteerien haihtuvat aineet ja niiden toimintapotentiaali. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2009, 81, 1001–1012. [CrossRef]

33. Zou, C.; Li, Z.; Yu, D. Bacillus megaterium -kanta XTBG34 edistää kasvien kasvua tuottamalla 2-pentyylifuraania. J. Microbiol. 2010, 48, 460–466. [CrossRef]

34. Gutiérrez-Luna, FM; Lopez-Bucio, J.; Altamirano-Hernandez, J.; Valencia-Cantero, E.; De La Cruz, HR; Macías-Rodríguez, L. Kasvien kasvua edistävät risobakteerit muokkaavat Arabidopsis thalianan juurijärjestelmän arkkitehtuuria haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöjen kautta. Symbiosis 2010, 51, 75–83. [CrossRef]

35. Blom, D.; Fabbri, C.; Eberl, L.; Weisskopf, L. Arabidopsis thalianan haihtuvien välittymien tappaminen bakteerien toimesta johtuu pääasiassa syanidista. Appl. Ympäristö. Microbiol. 2011, 77, 1000–1008. [CrossRef]

36. Jiang, CH; Xie, YS; Zhu, K.; Wang, N.; Li, ZJ; Yu, GJ; Guo, JH Bacillus sp.:n lähettämät haihtuvat orgaaniset yhdisteet. JC03 edistää kasvien kasvua auksiinin ja strigolaktonin vaikutuksesta. Plant Growth Regul. 2019, 87, 317–328. [CrossRef]

37. Fincheira, P.; Venthur, H.; Mutis, A.; Parada, M.; Quiroz, A. Lactuca sativan kasvun edistäminen vastauksena erilaisista bakteerilajeista peräisin oleville haihtuville orgaanisille yhdisteille. Microbiol. Res. 2016, 193, 39–47. [CrossRef]

38. Orozco-Mosqueda, M.; Macías-Rodríguez, LI; Santoyo, G.; Farías-Rodríguez, R.; Valencia-Cantero, E. Medicago truncatula lisää raudanottomekanismeja vasteena Sinorhizobium melilotin tuottamille haihtuville orgaanisille yhdisteille. Folia Microbiol. 2013, 58, 579–585. [CrossRef]

39. Velásquez, A.; Vega-Celedón, P.; Fiaschi, G.; Agnolucci, M.; Avio, L.; Giovannetti, M.; D'Onofrio, C.; Seeger, M. Responses of Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignonin juuret arbuskulaariseen mykoritsasieneen Funneliformis mosseae ja kasvien kasvua edistävään rizobakteeri Ensifer melilotiin sisältävät muutoksia haihtuvissa orgaanisissa yhdisteissä. Mykorritsa 2020, 30, 161–170. [CrossRef]

40. Santoro, MV; Zygadlo, J.; Giordano, W.; Banchio, E. Haihtuvat orgaaniset yhdisteet risobakteereista lisäävät eteeristen öljyjen biosynteesiä ja kasvuparametreja piparmintussa (Mentha piperita). Plant Physiol. Biochem. 2011, 49, 1177–1182. [CrossRef]

41. Park, YS; Dutta, S.; Ann, M.; Raaijmakers, JM; Park, K. Kasvien kasvun edistäminen Pseudomonas fluorescens -kannan SS101 avulla uusien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden kautta. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2015, 461, 361–365. [CrossRef] [PubMed]

42. Contreras-Cornejo, HA; Macías-Rodríguez, L.; Herrera-Estrella, A.; Lopez-Bucio, J. Trichoderma virensin 4-fosfopanteteiinitransferaasi vaikuttaa kasvinsuojeluun Botrytis cinereaa vastaan ​​haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöjen kautta. Plant Soil 2014, 379, 261–274. [CrossRef]

43. Hung, R.; Lee, S.; Bennett, JW Arabidopsis thaliana mallijärjestelmänä Trichoderman haihtuvien orgaanisten yhdisteiden vaikutuksen testaamiseen. Fungal Ecol. 2013, 6, 19–26. [CrossRef]

44. Lee, S.; Hung, R.; Yap, M.; Bennett, JW Ikä ratkaisee Trichoderma atroviridin lähettämien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden vaikutukset kasvien kasvuun. Kaari. Microbiol. 2015, 197, 723–727. [CrossRef] [PubMed]

45. Li, J.; Ezquer, I.; Bahaji, A.; Montero, M.; Ovecka, M.; Baroja-Fernandez, E.; Muñoz, FJ; Merida, A.; Almagro, G.; Hidalgo, M.; et ai. Mikrobien haihtuvien aineiden aiheuttama poikkeuksellisen korkeiden tärkkelyspitoisuuksien kerääntyminen Arabidopsis-lehdissä on prosessi, johon liittyy NTRC- ja tärkkelyssyntaasiluokka III ja IV. Mol. Kasvien ja mikrobien välinen vuorovaikutus. 2011, 24, 1165–1178. [CrossRef]

46. ​​Sanchez-Lopez, AM; Baslam, M.; De Diego, N.; Munoz, FJ; Bahaji, A.; Almagro, G.; García-Gómez, P.; Li, J.; Humplík, JF; Novák, O.; et ai. Erilaisten fytopatogeenisten mikro-organismien lähettämät haihtuvat yhdisteet edistävät kasvien kasvua ja kukintaa sytokiniinitoiminnan kautta. Kasvisoluympäristö. 2016, 39, 2592–2608. [CrossRef]

47. Schenkel, D.; Maciá-Vicente, JG; Bissell, A.; Splivallo, R. Sienet vaikuttavat epäsuorasti kasvin juuriarkkitehtuuriin moduloimalla maaperän haihtuvia orgaanisia yhdisteitä. Edessä. Microbiol. 2018, 9, 1847. [CrossRef]

48. Li, N.; Wang, W.; Bitas, V.; Subbarao, K.; Liu, X.; Kang, S. Erilaisten Verticillium-lajien lähettämät haihtuvat yhdisteet lisäävät kasvien kasvua manipuloimalla auksiinin signalointia. Mol. Kasvien ja mikrobien välinen vuorovaikutus. 2018, 31, 1021–1031. [CrossRef]

49. Chung, JH; Song, GC; Ryu, CM Makeita tuoksuja hyvistä bakteereista: Tapaustutkimuksia bakteerien haihtuvista yhdisteistä kasvien kasvuun ja immuniteettiin. Plant Mol. Biol. 2016, 90, 677–687. [CrossRef]

50. Fernando, WGD; Ramarathnam, R.; Krishnamoorthy, AS; Savchuk, SC Mahdollisten bakteeriperäisten orgaanisten antifungaalisten haihtuvien aineiden tunnistaminen ja käyttö biokontrollissa. Soil Biol. Biochem. 2005, 37, 955–964. [CrossRef]

51. Massawe, VC; Hanif, A.; Farzand, A.; Mburu, DK; Ochola, SO; Wu, L.; Gu, Q.; Tahir, HAS; Wu, H.; Gao, X. Endofyyttisen Bacillus spp.:n haihtuvat yhdisteet. niillä on biokontrolliaktiivisuutta Sclerotinia sclerotiorumia vastaan. Phytopatology 2018, 108, 1373–1385. [CrossRef]

52. Kai, M.; Effmert, U.; Berg, G.; Piechulla, B. Bakteeriantagonistien haihtuvat aineet estävät kasvipatogeenin Rhizoctonia solani -rihmaston kasvua. Kaari. Microbiol. 2007, 187, 351–360. [CrossRef]

53. Raza, W.; Ling, N.; Yang, L.; Huang, Q.; Shen, Q. Tomaatin lakastumispatogeenin Ralstonia solanacearum -bakteerin vaste Bacillus amyloliquefaciens SQR-9 -biokontrollikannan tuottamiin haihtuviin orgaanisiin yhdisteisiin. Sci. Rep. 2016, 6, 24856. [CrossRef]

54. Raza, W.; Wang, J.; Wu, Y.; Ling, N.; Wei, Z.; Huang, Q.; Shen, Q. Bacillus amyloliquefaciensin tuottamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden vaikutukset tomaatin bakteerien lakastumistatogeenin Ralstonia solanacearum -bakteerin kasvuun ja virulenssiominaisuuksiin. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2016, 100, 7639–7650. [CrossRef]

55. Xie, S.; Zang, H.; Jun Wu, H.; Uddin Rajer, F.; Gao, X. Bacillus-kannan D13 tuottamien haihtuvien aineiden antibakteeriset vaikutukset Xanthomonas oryzae pv. Oryza. Mol. Plant Pathol. 2018, 19, 49–58. [CrossRef]

56. Mitchell, AM; Strobel, GA; Moore, E.; Robison, R.; Sears, J. Haihtuvat mikrobilääkkeet Muscodor crispansista, uudesta endofyyttisestä sienestä. Microbiology 2010, 156, 270–277. [CrossRef]

57. Syed-Ab-Rahman, SF; Xiao, Y.; Carvalhais, LC; Ferguson, BJ; Schenk, PM Phytophthora capsici -infektion estäminen ja tomaattien kasvun edistäminen maaperän bakteerien toimesta. Rhizosphere 2019, 9, 72–75. [CrossRef]

58. Raza, W.; Ling, N.; Liu, D.; Wei, Z.; Huang, Q.; Shen, Q. Pseudomonas fluorescens WR-1:n tuottamat haihtuvat orgaaniset yhdisteet rajoittavat Ralstonia solanacearum -lajin kasvua ja virulenssiominaisuuksia. Microbiol. Res. 2016, 192, 103–113. [CrossRef]

59. Kishimoto, K.; Matsui, K.; Ozawa, R.; Takabayashi, J. Haihtuva 1-okten-3-oli indusoi puolustusreaktion Arabidopsis thalianassa. J. Gen. Plant Pathol. 2007, 73, 35–37. [CrossRef]

60. Kottb, M.; Gigolashvili, T.; Großkinsky, DK; Piechulla, B. Trichoderma haihtuvat aineet, jotka vaikuttavat Arabidopsikseen: Estohoidosta fytopatogeenisia sieniä vastaan. Edessä. Microbiol. 2015, 6, 995. [CrossRef]

61. Hernandez-Leon, R.; Rojas-Solís, D.; Contreras-Perez, M.; del Carmen Orozco-Mosqueda, M.; Macías-Rodríguez, LI; Reyes-de la Cruz, H.; Valencia-Cantero, E.; Santoyo, G. Pseudomonas fluorescens -kantojen tuottamien diffuusioituvien ja haihtuvien orgaanisten yhdisteiden antifungaalisten ja kasvien kasvua edistävien vaikutusten karakterisointi. Biol. Control 2015, 81, 83–92. [CrossRef]

62. Rojas-Solís, D.; Zetter-Salmon, E.; Contreras-Perez, M.; Rocha-Granados, MC; Macías-Rodríguez, L.; Santoyo, G. Pseudomonas stutzeri E25 ja Stenotrophomonasmaltophilia CR71 endofyytit tuottavat antifungaalisia haihtuvia orgaanisia yhdisteitä ja niillä on lisävaikutuksia kasvien kasvua edistäviin vaikutuksiin. Biocatal. Agric. Biotechnol. 2018, 13, 46–52. [CrossRef]

63. Fialho, MB; Toffano, L.; Pedroso, kansanedustaja; Augusto, F.; Pascholati, SF Saccharomyces cerevisiaen tuottamat haihtuvat orgaaniset yhdisteet estävät Guignardia citricarpan, sitrushedelmien mustapilkun aiheuttajan, kehittymistä in vitro. World J. Microbiol. Biotechnol. 2010, 26, 925–932. [CrossRef]

64. Gotor-Vila, A.; Teixid o, N.; Di Francesco, A.; Usall, J.; Ugolini, L.; Torres, R.; Mari, M. Bacillus amyloliquefaciens CPA:n -8 tuottamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden sienivastainen vaikutus kirsikan hedelmäpatogeenien hajoamista vastaan. Food Microbiol. 2017, 64, 219–225. [CrossRef] [PubMed]

65. Ryu, CM; Farag, MA; Hu, CH; Reddy, MS; Kloepper, JW; Pare, PW Bakteerien haihtuvat aineet indusoivat systeemistä resistenssiä Arabidopsiksessa. Plant Physiol. 2004, 134, 1017–1026. [CrossRef]

66. Lee, B.; Farag, MA; Park, HB; Kloepper, JW; Lee, SH; Ryu, CM Pitkäketjuisen haihtuvan bakteerin aiheuttama resistenssi: Paenibacillus polymyxan tuottaman C13-haihtuvan aineen aiheuttama kasvien systeeminen puolustus. PLoS ONE 2012, 7, e48744. [CrossRef]