Dës Studie weist, datt de rhizosphär symbiotesche Pilz *Kosakonia oryziphila* NP19, deen aus Räiswuerzelen isoléiert gouf, e villverspriechend Planzewuesstumsfördernd Biopestizid a Biopestizid fir d'Kontroll vun der Räisexplosioun ass, verursaacht duerch *Pyricularia oryzae*. In-vitro-Experimenter goufen op frësche Blieder vu Jasmin-Räiskeimlinger vun der Khao Dawk Mali 105 (KDML105) Varietéit duerchgefouert. D'Resultater hunn gewisen, datt NP19 d'Keimung vu *Pyricularia oryzae* Konidien effektiv hemmt. D'*Pyricularia oryzae* Infektioun gouf ënner dräi verschiddene Behandlungsbedéngungen hemmt: als éischt gouf de Räis mat NP19 koloniséiert an mat *Pyricularia oryzae* Konidien geimpft; zweetens gouf eng Mëschung aus NP19 a *Pyricularia oryzae* Konidien op d'Blieder applizéiert;
D'Rhizosphärbakterie *Kosakonia oryziphila* NP1914gouf aus Räiswuerzelen (*Oryza sativa* L. cv. RD6) isoléiert. *Kosakonia oryziphila* NP19 huet Eegeschafte fir d'Planzewuesstum ze förderen, dorënner Stickstoffbindung, Produktioun vun Indolessigsäure (IAA) a Phosphatlöslechkeet. Interessanterweis produzéiert *Kosakonia oryziphila* NP19 Chitinase.14.D'Applikatioun vu *Kosakonia oryziphila* NP19 op KDML105 Räissomen huet d'Iwwerliewe vum Räis no enger Räisexplosiounsinfektioun verbessert. Zil vun dëser Studie ass (i) den Hemmmechanismus vu *Kosakonia oryziphila* NP19 géint Räisexplosioun opzeklären an (ii) den Effekt vu *Kosakonia oryziphila* NP19 bei der Kontroll vu Räisexplosioun z'ënnersichen.
Nährstoffer spille eng entscheedend Roll beim Wuesstum a bei der Entwécklung vu Planzen a si Faktoren, déi verschidde mikrobiell Krankheeten kontrolléieren. D'Mineralernährung vun enger Planz bestëmmt hir Krankheetsresistenz, morphologesch oder gewebech Charakteristiken a Virulenz, oder d'Fäegkeet, géint Pathogenen ze iwwerliewen. Phosphor kann d'Entwécklung verlangsamen an d'Gravitéit vun der Reisexplosioun reduzéieren, andeems et d'Synthese vu Phenolverbindungen erhéicht. Kalium reduzéiert am Allgemengen d'Heefegkeet vu ville Reiskrankheeten, wéi Reisexplosioun, bakteriellen Blatflecken, Blatscheedflecken, Stengelverfall a Blatflecken. Eng Studie vum Perrenoud huet gewisen, datt Dünger mat héijem Kaliumgehalt och d'Heefegkeet vu Pilzkrankheeten am Reis reduzéiere kënnen an den Ertrag erhéijen. Vill Studien hunn gewisen, datt Schwefeldünger d'Resistenz vu Planzen géint Pilzpathogenen verbesseren kënnen.27En Iwwerschoss u Magnesium (eng Komponent vum Chlorophyll) kann zu enger Räisexplosioun féieren.21Zink kann direkt Pathogenen ëmbréngen, wouduerch d'Gravitéit vun der Krankheet reduzéiert gëtt.22Feldversich hunn gewisen, datt, obwuel d'Konzentratioune vu Phosphor, Kalium, Schwefel a Zink am Feldbuedem méi héich waren ewéi am Topfenexperiment, d'Räisexplosioun ëmmer nach duerch d'Räisblieder verbreet ass. Buedemnährstoffer sinn eventuell net ganz effektiv fir d'Bekämpfung vu Räisexplosioun, well déi relativ Fiichtegkeet an d'Temperatur ongënschteg fir e staarke Pathogenbefall sinn.
A Feldversich goufen Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis a C. gleum an alle Behandlungen nogewise. Stenotrophomonas maltophilia gouf aus der Rhizosphär vu Weess, Hafer, Gurken, Mais a Gromperen isoléiert a konnt sech als biokontrolléiert beweisen.Aktivitéitgéint Colletotrichum nymphaeae.28 Ausserdeem gouf bericht, datt P. dispersa effektiv géint schwaarzverrottenSéisskartoffel.29 Ausserdeem huet den R1-Stamm vun Xanthomonas sacchari antagonistesch Aktivitéit géint Räisblas a Panikverfall gewisen, verursaacht duerch Burkholderiaglumae.30D'Burkholderia oryzae NP19 kann während der Keimung eng symbiotesch Bezéiung mam Räisgewebe opbauen an zu engem endemesche symbiotesche Pilz fir verschidde Räissorten ginn. Wärend aner Buedembakterien de Räis no der Transplantatioun koloniséiere kënnen, beaflosst de Blastpilz NP19, nodeems e koloniséiert ass, verschidde Faktoren am Ofwiermechanismus vum Räis géint dës Krankheet. NP19 ënnerdréckt net nëmmen de Wuesstum vu P. oryzae ëm méi wéi 50% (kuckt d'Ergänzungstabell S1 am Online-Unhang), mä reduzéiert och d'Zuel vun de Blastläsiounen op de Blieder an erhéicht den Ertrag vu Räis, deen a Feldversuche mat NP19 (RBf, RFf-B an RBFf-B) geimpft oder koloniséiert gouf (Figur S3).
De Pilz Pyricularia oryzae, deen d'Planzeexplosioun verursaacht, ass e hemittrophesche Pilz, deen Nährstoffer vun der Wirtsplanz während der Infektioun brauch. Planze produzéieren reaktiv Sauerstoffspezies (ROS) fir d'Pilzinfektioun z'ënnerdrécken; Pyricularia oryzae benotzt awer eng Vielfalt vu Strategien fir vum Wirt produzéierte ROS entgéintzewierken.31Peroxidasen schéngen eng Roll bei der Resistenz géint Pathogenen ze spillen, dorënner d'Vernetzung vu Zellwandproteinen, d'Verdickung vun de Xylemwänn, d'ROS-Produktioun an d'Neutraliséierung vu Waasserstoffperoxid.32Antioxidant Enzyme kënnen als spezifescht ROS-Fängersystem déngen. Duerch hir antioxidativ Eegeschafte hëllefen Superoxiddismutase (SOD) a Peroxidase (POD) d'Ofwierreaktiounen auszeléisen, woubäi SOD als éischt Ofwierlinn déngt.33Beim Räis gëtt d'Planzeperoxidase-Aktivitéit no enger Infektioun mat Planzepathogenen wéi *Pyricularia oryzae* an *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae* induzéiert.32An dëser Studie ass d'Peroxidase-Aktivitéit a Räis eropgaang, dee mat *Magnaporthe oryzae* NP19 koloniséiert an/oder geimpft gouf; *Magnaporthe oryzae* huet d'Peroxidase-Aktivitéit awer net beaflosst. Superoxiddismutase (SOD), als H₂O₂-Synthase, katalyséiert d'Reduktioun vun O₂⁻ zu H₂O₂. SOD spillt eng entscheedend Roll an der Resistenz vun de Planzen géint verschidde Stressfaktoren, andeems et d'Konzentratioun vun H₂O₂ an der Planz ausbalancéiert, wouduerch d'Toleranz vun de Planzen géint verschidde Stressfaktoren³⁴ verbessert gëtt. An dëser Studie, am Topfenexperiment, 30 Deeg no der *Magnaporthe oryzae*-Inokulatioun (30 DAT), waren d'SOD-Aktivitéiten an den RF- a RBF-Gruppen 121,9% respektiv 104,5% méi héich wéi déi an der R-Grupp, wat op eng SOD-Äntwert op d'*Magnaporthe oryzae*-Infektioun hiweist. Souwuel an den Topf- wéi och am Feldversuch waren d'SOD-Aktivitéiten am mat *Magnaporthe oryzae* NP19 geimpfte Räis 67,7% respektiv 28,8% méi héich wéi déi am net geimpfte Räis 30 Deeg no der Impfung. Biochemesch Reaktioune vu Planzen gi vun der Ëmwelt, der Stressquell an dem Planzentyp³⁵ beaflosst. D'Aktivitéite vun den Antioxidant-Enzymer vu Planzen gi direkt vun Ëmweltfaktoren beaflosst, déi dann d'Aktivitéite vun den Antioxidant-Enzymer vu Planzen beaflossen, andeems se d'mikrobiell Gemeinschaft vu Planzen änneren.
De Pilz vun der Räisexplosiounskrankheet (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI-Zougangsnummer PP861312), deen an dëser Studie benotzt gouf, war de Stamm ...13isoléiert aus de Wuerzele vum Räiskultivar RD6 an der Provënz Nakhon Phanom, Thailand (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Dëse Stamm gouf 18 Stonnen an Nährstoffbouillon (NB) bei 30°C an 150 rpm kultivéiert. Fir d'Bakteriekonzentratioun ze berechnen, gouf d'Absorptioun vun der Bakteriensuspensioun bei 600 nm gemooss. D'Konzentratioun vun der Bakteriensuspensioun gouf ugepasst un10⁶CFU/ml mat sterilem deioniséiertem Waasser (dH₂ODe Räisexplosiounspilz (Pyricularia oryzae) gouf punktuell op Kartoffel-Dextrose-Agar (PDA) geimpft an 7 Deeg bei 25°C inkubéiert. De Pilzmyzel gouf op Räiskleie-Agar-Medium (2% (w/v) Räiskleie, 0,5% (w/v) Saccharose an 2% (w/v) Agar opgeléist an deioniséiertem Waasser, pH 7) transferéiert an 7 Deeg bei 25°C inkubéiert. E steriliséiert Blat vun enger empfindlecher Räiskultivar (KDML105) gouf op de Myzel geluecht fir Konidien ze induzéieren an 5 Deeg bei 25°C ënner kombinéiertem UV- a wäissem Liicht inkubéiert. D'Konidien goufen gesammelt andeems de Myzel an d'infizéiert Blatoberfläche sanft mat 10 ml steriliséierter 0,025% (v/v) Tween 20-Léisung ofgewëscht goufen. D'Pilzléisung gouf duerch aacht Schichten Kéiseduch gefiltert fir de Myzel, den Agar an d'Räisblieder ze entfernen. D'Konidiekonzentratioun an der Suspension gouf fir weider Analysen op 5 × 10⁵ Konidien/ml ugepasst.
Frësch Kulture vu Kosakonia oryziphila NP19 Zellen goufen duerch Kultivatioun an NB Medium bei 37 °C fir 24 Stonnen preparéiert. No Zentrifugatioun (3047 × g, 10 min) gouf d'Zellpellet gesammelt, zweemol mat 10 mM Phosphat-gepufferter Salzléisung (PBS, pH 7,2) gewäsch an am selwechte Puffer resuspendéiert. D'optesch Dicht vun der Zellsuspensioun gouf bei 600 nm gemooss, wouduerch e Wäert vun ongeféier 1,0 (gläichwäerteg mat 1,0 × 10⁷ CFU/μl, bestëmmt duerch Ausplattung op Nährstoffagarplacken) gewonnen gouf. Konidien vu P. oryzae goufen duerch Suspension an PBS-Léisung kritt an mat engem Hämocytometer gezielt. Suspensioune vu *K. oryziphila* NP19 an *P. Fir d'Blatausstrichexperimenter goufen K. oryziphila* Konidien op frësche Räisblieder a Konzentratioune vun 1,0 × 10⁷ CFU/μL respektiv 5,0 × 10² Konidien/μL preparéiert. D'Virbereedungsmethod fir d'Räisprouf war wéi follegt: 5 cm laang Blieder vu Räiskeimlinger goufen ofgeschnidden an a Petrischalen geluecht, déi mat befeuchtem Absorptiounspabeier ausgeleet waren. Fënnef Behandlungsgruppen goufen etabléiert: (i) R: Räisblieder ouni bakteriell Impfung als Kontroll, ergänzt mat 0,025% (v/v) Tween 20 Léisung; (ii) RB + F: Räis, deen mat K. oryziphila NP19 geimpft gouf, ergänzt mat 2 μL Konidiesuspensioun vum Pilz, deen de Räisexplosioun verursaacht; (iii) R + BF: Räis an der Grupp R, deen mat 4 μl vun enger Mëschung aus Blastpilzkonidiesuspensioun a K. oryziphila NP19 ergänzt gouf (Volumenverhältnis 1:1); (iv) R + F: Räis an der Grupp R ergänzt mat 2 μl Blastpilzkonidien-Suspension; (v) RF + B: Räis an der Grupp R ergänzt mat 2 μl Blastpilzkonidien-Suspension gouf 30 Stonnen inkubéiert, an duerno goufen 2 μl K. oryziphila NP19 op der selwechter Plaz bäigefüügt. All Petrischalen goufen 30 Stonnen am Däischteren bei 25°C inkubéiert an duerno ënner kontinuéierlecht Liicht gestallt. All Grupp gouf dräimol geformt. No 72 Stonne Kultur goufen d'Planzegewebe mat Rasterelektronenmikroskopie (SEM) observéiert an analyséiert. Kuerz gesot, goufen d'Planzegewebe a Phosphatpuffer mat 2,5% (v/v) Glutaraldehyd fixéiert an duerch eng Serie vun Ethanolléisungen dehydratiséiert. Nom Dréchnen um kritesche Punkt mat Kuelendioxid goufen d'Prouwen mat Gold gesputtert a schliisslech mat engem Rasterelektronenmikroskop ënnersicht.15
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 15. Dezember 2025