بینش‌هایی در مورد میکروبیوم باکتریایی اندوفیت زعفران: توصیف عملکردی منجر به عوامل بالقوه‌ای می‌شود که رشد، بهره‌وری و محتوای متابولیت‌های کلیدی گیاه را افزایش می‌دهند.

این مطالعه با هدف شناسایی میکروبیوم باکتریایی اندوفیت قابل کشت زعفران (Crocus sativus L.) و در نتیجه دستیابی به پتانسیل‌های بالقوه برای توسعه عوامل محرک رشد گیاه و کنترل زیستی برای افزایش بهره‌وری و کشت پایدار انجام شد. اندوفیت‌ها ۴۷ واحد طبقه‌بندی عملیاتی (OTU) مختلف را تشکیل دادند که بیش از ۲۸ جنس را در بر می‌گرفت. میزبان به طور ترجیحی توسط جنس Bacillus و پس از آن به ترتیب Burkholderia و Pantoea کلونیزه شد. چندین اندوفیت دارای خواص بالقوه محرک رشد گیاه و فعالیت‌های مهاری علیه پاتوژن‌های قارچی خاص زعفران بودند. اندوفیت‌ها، به جز Microbacterium oxydans، هیچ علامت بیماری در آزمایش‌های گلدانی ایجاد نکردند. کشت‌های انتخاب شده، Burkholderia gladioli، Streptomyces achromogenes و سه گونه از Bacillus، رشد گیاه میزبان را به طور قابل توجهی افزایش دادند. بر اساس نتایج آزمایش گلدانی، دو جدایه، Bacillus mojavensis CS4EB32 و Burkholderia gladioli E39CS3، برای آزمایش‌های مزرعه‌ای انتخاب شدند. ما به ترتیب افزایش 67.5٪، 69.8٪ و 68.3٪ در تولید گل با تیمارهای انفرادی و جمعی را به دست آوردیم. این تیمارها همچنین زیست توده گیاه و طول و وزن کلاله‌ها را به طور قابل توجهی افزایش دادند. تیمارهای اندوفیت بیان ژن‌های مسیر را القا کردند و در نتیجه افزایش قابل توجهی در غلظت آپوکاروتنوئیدها ایجاد شد. این مطالعه نشان می‌دهد که اندوفیت‌های غالب از رشد و نمو گیاه در طبیعت پشتیبانی می‌کنند و فرصتی برای توسعه فرمولاسیون‌های میکروبی برای پایداری کشت زعفران ارائه می‌دهند.

The study was undertaken to unravel the culturable endophytic bacterial microbiome of Crocus sativus L. (saffron crocus) and consequently obtain potential leads to develop plant growth-promoting and biocontrol agents for increased productivity and sustainable cultivation. The endophytes formed 47 different operational taxonomic units (OTUs), spanning over 28 genera. The host was preferentially colonized by the genus Bacillus, followed by Burkholderia and Pantoea, respectively. Several endophytes possessed potential plant growth-promoting properties and inhibitory activities against the specific fungal pathogens of saffron. The endophytes, except for Microbacterium oxydans, did not cause any disease symptoms in the pot experiments. The selected cultures, Burkholderia gladioli, Streptomyces achromogenes, and three species of Bacillus, enhanced the host plant growth significantly. Based on the pot experiment results, two isolates, Bacillus mojavensis CS4EB32 and Burkholderia gladioli E39CS3, were selected for the field experiments. We obtained an increase of 67.5%, 69.8%, and 68.3% in the production of flowers with the individual and collective treatments, respectively. The treatments also enhanced the biomass of the plant and the length and weight of stigmas significantly. The endophyte treatments induced the expression of the pathway genes, resulting in a marked increase in the concentration of apocarotenoids. The study indicates that the dominant endophytes support plant growth and development in nature and present an opportunity for developing microbial formulations for the sustainability of saffron cultivation.