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植物成長促進菌（PGPR）に関する研究により、ストレス緩和における細菌揮発性有機化合物（VOC）の効果的な役割が明らかになりました。15のPGPR株のうち、Pseudomonas pseudoalcaligenesからのVOCによる感染は、トウモロコシ植物の最大の発芽、成長促進、および干ばつ耐性をもたらしました。P.擬似アルカリゲンのVOCは、7日間の干ばつストレス中にトウモロコシ植物の誘導性耐性を引き起こしました。VOCS露出した植物は、電解質の漏れとマロンディアルデヒド含有量を減らし、光合成色素、プロリン、および植物ホルモンの含有量の合成を増加させることにより、干ばつストレスに対する耐性を示しました。トウモロコシ植物は、干ばつストレス下でのシュートと根の両方で抗酸化防御酵素のより高い活性を示すことにより、耐性の強化を明らかにしました。抗酸化酵素の活性は、根よりもシュートでより顕著でした。Pseudomonas sp。培地で栽培されたメディアは、共通の9つの化合物を明らかにしました。ただし、ジメチルジスルフィド、2,3-ブタンジオール、および2-ペンチルフランは、P。pseudoalcaligenesでのみ検出され、これらの化合物は干ばつストレス誘導の潜在的な候補であることを示しています。特定された各VOCに関連する植物のVOCSを介した全身性干ばつ耐性の分子メカニズムを解明するには、さらなる研究が必要です。
植物成長促進菌（PGPR）に関する研究により、ストレス緩和における細菌揮発性有機化合物（VOC）の効果的な役割が明らかになりました。15のPGPR株のうち、Pseudomonas pseudoalcaligenesからのVOCによる感染は、トウモロコシ植物の最大の発芽、成長促進、および干ばつ耐性をもたらしました。P.擬似アルカリゲンのVOCは、7日間の干ばつストレス中にトウモロコシ植物の誘導性耐性を引き起こしました。VOCS露出した植物は、電解質の漏れとマロンディアルデヒド含有量を減らし、光合成色素、プロリン、および植物ホルモンの含有量の合成を増加させることにより、干ばつストレスに対する耐性を示しました。トウモロコシ植物は、干ばつストレス下でのシュートと根の両方で抗酸化防御酵素のより高い活性を示すことにより、耐性の強化を明らかにしました。抗酸化酵素の活性は、根よりもシュートでより顕著でした。Pseudomonas sp。培地で栽培されたメディアは、共通の9つの化合物を明らかにしました。ただし、ジメチルジスルフィド、2,3-ブタンジオール、および2-ペンチルフランは、P。pseudoalcaligenesでのみ検出され、これらの化合物は干ばつストレス誘導の潜在的な候補であることを示しています。特定された各VOCに関連する植物のVOCSを介した全身性干ばつ耐性の分子メカニズムを解明するには、さらなる研究が必要です。
Research on plant growth-promoting bacteria (PGPR) revealed an effective role of bacterial volatile organic compounds (VOCs) in stress alleviation. Out of 15 PGPR strains, infection with VOCs from Pseudomonas pseudoalcaligenes' resulted in maximum germination, growth promotion, and drought tolerance in maize plants. The VOCs of P. pseudoalcaligenes caused induced systemic tolerance in maize plants during 7 days of drought stress. The VOCs exposed plants displayed resistance to drought stress by reducing electrolyte leakage and malondialdehyde content and increasing the synthesis of photosynthetic pigments, proline, and phytohormones contents. Maize plants revealed enhanced resistance by showing higher activities of antioxidant defense enzymes both in shoots and roots under drought stress. Activities of antioxidant enzymes were more pronounced in shoots than roots. Gas chromatography and mass spectrophotometric (GC-MS) analysis comparing VOCs produced by the most efficient P. pseudoalcaligenes strain and inefficient strains of Pseudomonas sp. grown in culture media revealed nine compounds that they had in common. However, dimethyl disulfide, 2,3-butanediol, and 2-pentylfuran were detected only in P. pseudoalcaligenes, indicating these compounds are potential candidates for drought stress induction. Further studies are needed to unravel the molecular mechanisms of VOCs-mediated systemic drought tolerance in plants related to each identified VOC.
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