Ова студија показује да је ризосферска симбиотска гљивица *Kosakonia oryziphila* NP19 изолована из корена пиринча обећавајући биопестицид који подстиче раст биљака и биопестицид за контролу пиринчане бомбе коју изазива *Pyricularia oryzae*. Експерименти in vitro спроведени су на свежим листовима садница јасмин пиринча сорте Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Резултати су показали да NP19 ефикасно инхибира клијање конидија *Pyricularia oryzae*. Инфекција *Pyricularia oryzae* је инхибирана под три различита услова третмана: прво, пиринач је колонизован са NP19 и инокулиран конидијама *Pyricularia oryzae*; друго, смеша NP19 и конидија *Pyricularia oryzae* је примењена на листове;
Ризосферска бактерија *Kosakonia oryziphila* NP1914изолован је из корена пиринча (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19 има својства која подстичу раст биљака, укључујући фиксацију азота, производњу индолсирћетне киселине (IAA) и растворљивост фосфата. Занимљиво је да *Kosakonia oryziphila* NP19 производи хитиназу.14.Примена *Kosakonia oryziphila* NP19 на семе пиринча KDML105 побољшала је преживљавање пиринча након инфекције пиринчаном пламеном. Циљ ове студије је да се (i) разјасни инхибиторни механизам *Kosakonia oryziphila* NP19 против пиринчане пламеном и (ii) испита ефекат *Kosakonia oryziphila* NP19 у контроли пиринчане пламеном.
Хранљиве материје играју кључну улогу у расту и развоју биљака, служећи као фактори који контролишу разне микробне болести. Минерална исхрана биљке одређује њену отпорност на болести, морфолошке или карактеристике ткива и вируленцију, односно способност преживљавања против патогена. Фосфор може успорити развој и смањити озбиљност пиринчане кукуруза повећавањем синтезе фенолних једињења. Калијум генерално смањује учесталост многих болести пиринча, као што су пиринчана кукуруза, бактеријска пегавост листа, пегавост лисног омотача, труљење стабљике и пегавост листа. Студија коју је спровео Перену показала је да ђубрива са високим садржајем калијума такође могу смањити учесталост гљивичних болести пиринча и повећати принос. Бројне студије су показале да сумпорна ђубрива могу побољшати отпорност усева на гљивичне патогене.27Вишак магнезијума (компоненте хлорофила) може довести до експлозије пиринча.21Цинк може директно убијати патогене, чиме се смањује тежина болести.22Теренска испитивања су показала да, иако су концентрације фосфора, калијума, сумпора и цинка у земљишту на пољу биле веће него у експерименту са саксијом, пиринчана пламењача се и даље ширила кроз листове пиринча. Хранљиве материје у земљишту можда нису веома ефикасне у контроли пиринчане пламењаче, јер релативна влажност и температура нису погодне за јаку заразу патогенима.
У пољским испитивањима, Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis и C. gleum су детектовани у свим третманима. Stenotrophomonas maltophilia је изолован из ризосфере пшенице, овса, краставца, кукуруза и кромпира и показао је биоконтролу.активностпротив Colletotrichum nymphaeae.28 Штавише, објављено је да је P. dispersa ефикасна против црнихтрулежслатки кромпир.29 Штавише, сој R1 Xanthomonas sacchari показао је антагонистичко дејство против пиринчане пламе и трулежи метлице изазване Burkholderiaглумае.30Буркхолдерија оризе НП19 може успоставити симбиотски однос са ткивом пиринча током клијања и постати ендемска симбиотска гљивица за неке сорте пиринча. Док друге бактерије из земљишта могу колонизовати пиринач након пресађивања, гљивица која изазива експлозију НП19, једном колонизована, утиче на вишеструке факторе у одбрамбеном механизму пиринча против ове болести. НП19 не само да сузбија раст П. оризе за више од 50% (видети Додатну табелу С1 у онлајн додатку), већ и смањује број лезија изазваних експлозијом на листовима и повећава принос пиринча инокулираног или колонизованог са НП19 (РБф, РФф-Б и РБФф-Б) у пољским испитивањима (Слика С3).
Гљивица Pyricularia oryzae, која изазива биљну пукотину, је хемитрофна гљивица којој су потребне хранљиве материје из биљке домаћина током инфекције. Биљке производе реактивне врсте кисеоника (ROS) да би сузбиле гљивичну инфекцију; међутим, Pyricularia oryzae користи разне стратегије за сузбијање ROS које производи домаћин.31Чини се да пероксидазе играју улогу у отпорности на патогене, укључујући умрежавање протеина ћелијског зида, задебљање зидова ксилема, производњу реактивних врста кисеоника (ROS) и неутрализацију водоник-пероксида.32Антиоксидативни ензими могу служити као специфичан систем за уклањање реактивних врста кисеоника (ROS). Захваљујући својим антиоксидативним својствима, супероксид дисмутаза (SOD) и пероксидаза (POD) помажу у покретању одбрамбених реакција, при чему SOD служи као прва линија одбране.33Код пиринча, активност биљне пероксидазе се индукује након инфекције биљним патогенима као што су *Pyricularia oryzae* и *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32У овој студији, активност пероксидазе се повећала код пиринча колонизованог и/или инокулираног са *Magnaporthe oryzae* NP19; међутим, *Magnaporthe oryzae* није утицао на активност пероксидазе. Супероксид дисмутаза (SOD), као H₂O₂ синтаза, катализује редукцију O₂⁻ у H₂O₂. SOD игра кључну улогу у отпорности биљака на различите стресове уравнотежујући концентрацију H₂O₂ унутар биљке, чиме се повећава толеранција биљака на различите стресове³⁴. У овој студији, у експерименту у саксији, 30 дана након инокулације *Magnaporthe oryzae* (30 DAT), активности SOD у RF и RBF групама биле су 121,9% и 104,5% веће него у R групи, респективно, што указује на SOD одговор на инфекцију *Magnaporthe oryzae*. И у експериментима у саксији и на пољу, активности SOD код пиринча инокулираног *Magnaporthe oryzae* NP19 биле су 67,7% и 28,8% веће од оних код неинокулираног пиринча 30 дана након инокулације, респективно. На биохемијске одговоре биљака утичу фактори околине, извор стреса и врста биљке³⁵. На активност биљних антиоксидативних ензима директно утичу фактори околине, који заузврат утичу на активност биљних антиоксидативних ензима мењајући биљну микробну заједницу.
Гљивица која изазива болест пиринчане куге (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI приступни број PP861312) коришћена у овој студији био је сој13изолован из корена пиринча сорте RD6 у провинцији Накхон Фаном, Тајланд (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Овај сој је култивисан у хранљивом бујону (NB) на 30°C и 150 rpm током 18 сати. Да би се израчунала концентрација бактерија, мерена је апсорбанција бактеријске суспензије на 600 nm. Концентрација бактеријске суспензије је подешена на10⁶CFU/mL са стерилном дејонизованом водом (dH₂O). Гљивица изазвана пиринчаним пламеном (Pyricularia oryzae) је инокулирана тачкасто на кромпиров декстрозни агар (PDA) и инкубирана на 25°C током 7 дана. Гљивични мицелијум је пребачен на подлогу од пиринчаних мекиња (2% (w/v) пиринчаних мекиња, 0,5% (w/v) сахарозе и 2% (w/v) агара раствореног у дејонизованој води, pH 7) и инкубиран на 25°C током 7 дана. Стерилизовани лист осетљиве сорте пиринча (KDML105) је стављен на мицелијум да би се индуковале конидије и инкубиран на 25°C током 5 дана под комбинованим УВ и белим светлом. Конидије су сакупљене нежним брисањем мицелијума и заражене површине листа са 10 мл стерилизованог 0,025% (v/v) раствора Tween 20. Гљивични раствор је филтриран кроз осам слојева газе да би се уклонили мицелијум, агар и листови пиринча. Концентрација конидија у суспензији је подешена на 5 × 10⁵ конидија/мл за даљу анализу.
Свеже културе ћелија Kosakonia oryziphila NP19 припремљене су култивацијом у NB медијуму на 37 °C током 24 сата. Након центрифугирања (3047 × g, 10 мин), ћелијски талог је сакупљен, два пута испран са 10 mM фосфатно пуферованим физиолошким раствором (PBS, pH 7,2) и ресуспендован у истом пуферу. Оптичка густина ћелијске суспензије мерена је на 600 nm, добијајући вредност од приближно 1,0 (еквивалентно 1,0 × 10⁷ CFU/μl одређено пресађивањем на плоче са хранљивим агаром). Конидије P. oryzae добијене суспендовањем у PBS раствору и бројањем помоћу хемоцитометра. Суспензије *K. oryziphila* NP19 и *P. За експерименте са размазом лишћа, конидије K. oryziphila* су припремљене на свежим листовима пиринча у концентрацијама од 1,0 × 10⁷ CFU/μL и 5,0 × 10² конидија/μL, респективно. Метода припреме узорака пиринча била је следећа: листови дужине 5 цм са садница пиринча су одсечени и стављени у Петријеве шоље обложене влажним упијајућим папиром. Формирано је пет група за третман: (i) R: листови пиринча без бактеријске инокулације као контрола, допуњени са 0,025% (v/v) раствором Tween 20; (ii) RB + F: пиринач инокулиран са K. oryziphila NP19, допуњен са 2 μL суспензије конидија гљивице која изазива бластичну болест пиринча; (iii) R + BF: Пиринач у групи R допуњен са 4 μl смеше суспензије конидија гљивице која изазива бластичну болест пиринча и K. oryziphila NP19 (однос запремине 1:1); (iv) R + F: Пиринач у групи R допуњен са 2 μl суспензије конидија бластних гљивица; (v) RF + B: Пиринач у групи R допуњен са 2 μl суспензије конидија бластних гљивица инкубиран је 30 сати, а затим је на исто место додато 2 μl K. oryziphila NP19. Све Петријеве шоље су инкубиране на 25°C у мраку током 30 сати, а затим стављене под континуирано светло. Свака група је формирана у три примерка. Након 72 сата културе, биљна ткива су посматрана и анализирана скенирајућом електронском микроскопијом (SEM). Укратко, биљна ткива су фиксирана у фосфатном пуферу који садржи 2,5% (v/v) глутаралдехида и дехидрирана кроз серију етанолних раствора. Након сушења на критичним тачкама угљен-диоксидом, узорци су пресвучени златом распршивањем и коначно испитани помоћу скенирајућег електронског микроскопа.15
Време објаве: 15. децембар 2025.