Това проучване показва, че ризосферната симбиотична гъба *Kosakonia oryziphila* NP19, изолирана от корени на ориз, е обещаващ биопестицид, стимулиращ растежа на растенията, и биопестицид за контрол на пирицията по ориза, причинена от *Pyricularia oryzae*. In vitro експерименти са проведени върху пресни листа от разсад от жасминов ориз от сорта Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Резултатите показват, че NP19 ефективно инхибира покълването на конидии *Pyricularia oryzae*. Инфекцията с *Pyricularia oryzae* е инхибирана при три различни условия на третиране: първо, оризът е колонизиран с NP19 и инокулиран с конидии *Pyricularia oryzae*; второ, смес от NP19 и конидии *Pyricularia oryzae* е приложена върху листата;
Ризосферната бактерия *Kosakonia oryziphila* NP1914е изолиран от корени на ориз (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19 притежава свойства, стимулиращи растежа на растенията, включително фиксация на азот, производство на индолоцетна киселина (IAA) и разтваряне на фосфати. Интересното е, че *Kosakonia oryziphila* NP19 произвежда хитиназа.14.Приложението на *Kosakonia oryziphila* NP19 върху оризови семена KDML105 подобри оцеляването на ориза след инфекция с пиринеза по ориза. Целта на това проучване е да (i) изясни инхибиторния механизъм на *Kosakonia oryziphila* NP19 срещу пиринеза по ориза и (ii) да изследва ефекта на *Kosakonia oryziphila* NP19 в контролирането на пиринеза по ориза.
Хранителните вещества играят решаваща роля в растежа и развитието на растенията, като служат като фактори, които контролират различни микробни заболявания. Минералното хранене на растението определя неговата устойчивост на болести, морфологични или тъканни характеристики и вирулентност, или способността му да оцелее срещу патогени. Фосфорът може да забави развитието и да намали тежестта на оризовата пирия, като увеличи синтеза на фенолни съединения. Калият като цяло намалява честотата на много болести по ориза, като например оризова пирия, бактериални листни петна, петна по листната обвивка, гниене на стъблото и листни петна. Проучване на Perrenoud показа, че торовете с високо съдържание на калий могат също да намалят честотата на гъбични заболявания по ориза и да увеличат добива. Многобройни проучвания показват, че серните торове могат да подобрят устойчивостта на културите към гъбични патогени.27Излишъкът от магнезий (компонент на хлорофила) може да доведе до оризово пръсване.21Цинкът може директно да убива патогени, като по този начин намалява тежестта на заболяването.22Полевите опити показаха, че въпреки че концентрациите на фосфор, калий, сяра и цинк в почвата на полето са по-високи, отколкото в експеримента с тенджера, оризовата пирия все пак се разпространява през листата на ориза. Хранителните вещества в почвата може да не са много ефективни в контролирането на пирията, тъй като относителната влажност и температурата са неблагоприятни за силно заразяване с патогени.
В полеви опити, Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis и C. gleum бяха открити във всички третирания. Stenotrophomonas maltophilia е изолиран от ризосферата на пшеница, овес, краставица, царевица и картофи и е показал биоконтрол.дейностсрещу Colletotrichum nymphaeae.28 Освен това, съобщава се, че P. dispersa е ефективен срещу чернигниене насладък картоф.29 Освен това, щамът R1 на Xanthomonas sacchari е показал антагонистична активност срещу оризовата пирия и гниенето на метлицата, причинени от Burkholderia.глуха.30Burkholderia oryzae NP19 може да установи симбиотична връзка с оризовата тъкан по време на покълването и да се превърне в ендемична симбиотична гъба за някои сортове ориз. Докато други почвени бактерии могат да колонизират ориза след трансплантация, бластичната гъба NP19, след като се колонизира, влияе върху множество фактори в защитния механизъм на ориза срещу това заболяване. NP19 не само потиска растежа на P. oryzae с повече от 50% (вижте Допълнителна таблица S1 в онлайн приложението), но също така намалява броя на бластичните лезии по листата и увеличава добива на ориз, инокулиран или колонизиран с NP19 (RBf, RFf-B и RBFf-B) в полеви опити (Фигура S3).
Гъбичката Pyricularia oryzae, която причинява растителна пирамида, е хемитрофна гъба, която изисква хранителни вещества от растението гостоприемник по време на инфекция. Растенията произвеждат реактивни кислородни видове (ROS), за да потиснат гъбичната инфекция; Pyricularia oryzae обаче използва различни стратегии за противодействие на произведените от гостоприемника ROS.31Пероксидазите изглежда играят роля в резистентността към патогени, включително омрежване на протеините на клетъчната стена, удебеляване на стените на ксилема, производство на ROS и неутрализиране на водороден пероксид.32Антиоксидантните ензими могат да служат като специфична система за улавяне на ROS. Чрез своите антиоксидантни свойства, супероксид дисмутазата (SOD) и пероксидазата (POD) помагат за иницииране на защитни реакции, като SOD служи като първа линия на защита.33При ориза, растителната пероксидазна активност се индуцира след инфекция с растителни патогени като *Pyricularia oryzae* и *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32В това проучване, пероксидазната активност се е увеличила в ориз, колонизиран и/или инокулиран с *Magnaporthe oryzae* NP19; въпреки това, *Magnaporthe oryzae* не е повлиял на пероксидазната активност. Супероксид дисмутазата (SOD), подобно на H₂O₂ синтаза, катализира редукцията на O₂⁻ до H₂O₂. SOD играе ключова роля в устойчивостта на растенията към различни стресове, като балансира концентрацията на H₂O₂ вътре в растението, като по този начин повишава толерантността на растенията към различни стресове³⁴. В това проучване, в експеримента в саксия, 30 дни след инокулацията с *Magnaporthe oryzae* (30 DAT), SOD активността в групите RF и RBF е била съответно със 121,9% и 104,5% по-висока от тази в групата R, което показва SOD отговор към инфекция с *Magnaporthe oryzae*. Както в саксийните, така и в полевите експерименти, активността на SOD в ориз, инокулиран с *Magnaporthe oryzae* NP19, е била съответно с 67,7% и 28,8% по-висока от тази в неинокулирания ориз 30 дни след инокулацията. Биохимичните реакции на растенията се влияят от околната среда, източника на стрес и вида на растението³⁵. Активността на растителните антиоксидантни ензими е пряко повлияна от факторите на околната среда, които от своя страна влияят върху активността на растителните антиоксидантни ензими, като променят растителната микробна общност.
Гъбичката, причиняваща оризова пиринеза (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI номер за достъп PP861312), използвана в това проучване, е щам13изолиран от корените на ориз сорт RD6 в провинция Накхон Фаном, Тайланд (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Този щам е култивиран в хранителен бульон (NB) при 30°C и 150 rpm в продължение на 18 часа. За да се изчисли бактериалната концентрация, е измерена абсорбцията на бактериалната суспензия при 600 nm. Концентрацията на бактериалната суспензия е коригирана до10⁶CFU/mL със стерилна дейонизирана вода (dH₂O). Гъбичките Pyricularia oryzae по оризовите трици бяха инокулирани точково върху картофено-декстрозен агар (PDA) и инкубирани при 25°C в продължение на 7 дни. Гъбичният мицел беше прехвърлен в агарова среда от оризови трици (2% (w/v) оризови трици, 0,5% (w/v) захароза и 2% (w/v) агар, разтворен в дейонизирана вода, pH 7) и инкубиран при 25°C в продължение на 7 дни. Стерилизиран лист от чувствителен сорт ориз (KDML105) беше поставен върху мицела, за да се индуцират конидии, и инкубиран при 25°C в продължение на 5 дни под комбинирана UV и бяла светлина. Конидиите бяха събрани чрез внимателно избърсване на мицела и заразената повърхност на листа с 10 ml стерилизиран 0,025% (v/v) разтвор на Tween 20. Гъбичният разтвор беше филтриран през осем слоя тензух, за да се отстранят мицелът, агарът и оризовите листа. Концентрацията на конидии в суспензията беше коригирана до 5 × 10⁵ конидии/ml за по-нататъшен анализ.
Пресни култури от клетки Kosakonia oryziphila NP19 бяха приготвени чрез култивиране в NB среда при 37°C в продължение на 24 часа. След центрофугиране (3047 × g, 10 min), клетъчната утайка беше събрана, промита два пъти с 10 mM фосфатно-буфериран физиологичен разтвор (PBS, pH 7.2) и ресуспендирана в същия буфер. Оптичната плътност на клетъчната суспензия беше измерена при 600 nm, като беше получена стойност от приблизително 1.0 (еквивалентно на 1.0 × 10⁷ CFU/μl, определено чрез посяване върху плаки с хранителен агар). Конидии на P. oryzae бяха получени чрез суспендирането им в PBS разтвор и преброяването им с помощта на хемоцитометър. Суспензии от *K. oryziphila* NP19 и *P. За експериментите с листни намазки, конидии на K. oryziphila* бяха приготвени върху пресни оризови листа в концентрации съответно 1,0 × 10⁷ CFU/μL и 5,0 × 10² конидии/μL. Методът за приготвяне на пробите от ориз беше следният: листа с дължина 5 cm от оризови разсад бяха отрязани и поставени в петриеви панички, покрити с навлажнена абсорбираща хартия. Бяха установени пет третирани групи: (i) R: оризови листа без бактериална инокулация като контрола, допълнени с 0,025% (v/v) разтвор на Tween 20; (ii) RB + F: ориз, инокулиран с K. oryziphila NP19, допълнен с 2 μL суспензия от конидии на гъбата, причиняваща оризова пирия; (iii) R + BF: Ориз в група R, допълнен с 4 μl смес от суспензия от конидии на бластната гъба и K. oryziphila NP19 (обемно съотношение 1:1); (iv) R + F: Оризът от група R, допълнен с 2 μl суспензия от конидии на бластни гъби; (v) RF + B: Оризът от група R, допълнен с 2 μl суспензия от конидии на бластни гъби, е инкубиран в продължение на 30 часа, след което на същото място са добавени 2 μl K. oryziphila NP19. Всички петриеви панички са инкубирани при 25°C на тъмно в продължение на 30 часа и след това са поставени под непрекъсната светлина. Всяка група е оформена в три екземпляра. След 72 часа култивиране, растителните тъкани са наблюдавани и анализирани чрез сканираща електронна микроскопия (SEM). Накратко, растителните тъкани са фиксирани във фосфатен буфер, съдържащ 2,5% (v/v) глутаралдехид и дехидратирани чрез серия от етанолови разтвори. След изсушаване в критичната точка с въглероден диоксид, пробите са покрити със злато чрез разпрашване и накрая са изследвани с помощта на сканиращ електронен микроскоп.15
Време на публикуване: 15 декември 2025 г.