Гэта даследаванне паказвае, што сімбіятычны грыб *Kosakonia oryziphila* NP19, вылучаны з каранёў рысу, з'яўляецца перспектыўным біяпестыцыдам, які стымулюе рост раслін, і біяпестыцыдам для барацьбы з выроджаннем рысу, выкліканым *Pyricularia oryzae*. Эксперыменты in vitro былі праведзены на свежым лісці расады рысу жасмін гатунку Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Вынікі паказалі, што NP19 эфектыўна інгібіруе прарастанне канідый *Pyricularia oryzae*. Інфекцыя *Pyricularia oryzae* інгібіруецца пры трох розных умовах апрацоўкі: па-першае, рыс каланізавалі NP19 і інакулявалі канідыямі *Pyricularia oryzae*; па-другое, на лісце наносілі сумесь NP19 і канідый *Pyricularia oryzae*;
Рызасферная бактэрыя *Kosakonia oryziphila* NP1914быў вылучаны з каранёў рысу (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19 валодае ўласцівасцямі, якія стымулююць рост раслін, у тым ліку фіксацыяй азоту, выпрацоўкай індолілацэтавай кіслаты (IAA) і растварэннем фасфатаў. Цікава, што *Kosakonia oryziphila* NP19 выпрацоўвае хітыназу.14.Ужыванне *Kosakonia oryziphila* NP19 да насення рысу KDML105 палепшыла выжывальнасць рысу пасля заражэння рысавай слізістай шкірай. Мэта гэтага даследавання — (i) высветліць інгібіруючы механізм *Kosakonia oryziphila* NP19 супраць рысавай слізістай шкіры і (ii) даследаваць уплыў *Kosakonia oryziphila* NP19 на барацьбу з рысавай слізістай шкірай.
Пажыўныя рэчывы адыгрываюць вырашальную ролю ў росце і развіцці раслін, служачы фактарамі, якія кантралююць розныя мікробныя захворванні. Мінеральнае харчаванне расліны вызначае яе ўстойлівасць да хвароб, марфалагічныя або тканкавыя характарыстыкі, а таксама вірулентнасць, або здольнасць выжываць супраць патагенаў. Фосфар можа запаволіць развіццё і паменшыць цяжкасць рысавай пірыцыі, павялічваючы сінтэз фенольных злучэнняў. Калій звычайна зніжае частату многіх хвароб рысу, такіх як рысавая пірыцыя, бактэрыяльная плямістасць лісця, плямістасць ліставых похваў, гніль сцябла і плямістасць лісця. Даследаванне Перэну паказала, што ўгнаенні з высокім утрыманнем калію таксама могуць знізіць частату грыбковых захворванняў рысу і павялічыць ураджайнасць. Шматлікія даследаванні паказалі, што серныя ўгнаенні могуць палепшыць устойлівасць культур да грыбковых патагенаў.27Лішак магнію (кампанент хларафіла) можа прывесці да выбуху рысу.21Цынк можа непасрэдна знішчаць патагены, тым самым зніжаючы цяжкасць захворвання.22Палявыя выпрабаванні паказалі, што, нягледзячы на тое, што канцэнтрацыя фосфару, калію, серы і цынку ў глебе поля была вышэйшай, чым у гаршковым эксперыменце, рысавая грыбковая хвароба ўсё ж распаўсюджвалася праз лісце рысу. Пажыўныя рэчывы глебы могуць быць не вельмі эфектыўнымі ў барацьбе з рысавай грыбковай хваробай, паколькі адносная вільготнасць і тэмпература неспрыяльныя для моцнага заражэння патагенамі.
У палявых выпрабаваннях ва ўсіх апрацоўках былі выяўлены Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis і C. gleum. Stenotrophomonas maltophilia была выдзелена з рызасферы пшаніцы, аўса, агурка, кукурузы і бульбы і прадэманстравала біякантроль.актыўнасцьсупраць Colletotrichum nymphaeae.28 Акрамя таго, паведамлялася, што P. dispersa эфектыўны супраць чорнайгнільсалодкая бульба.29 Акрамя таго, штам R1 Xanthomonas sacchari прадэманстраваў антаганістычную актыўнасць супраць рысавай спіной і гнілі мяцёлкі, выкліканых Burkholderia.глухіх.30Burkholderia oryzae NP19 можа ўсталёўваць сімбіятычныя адносіны з тканінай рысу падчас прарастання і станавіцца эндэмічным сімбіятычным грыбком для некаторых гатункаў рысу. У той час як іншыя глебавыя бактэрыі могуць каланізаваць рыс пасля перасадкі, грыбок NP19, пасля каланізацыі, уплывае на мноства фактараў ахоўнага механізму рысу супраць гэтай хваробы. NP19 не толькі падаўляе рост P. oryzae больш чым на 50% (гл. дадатковую табліцу S1 у онлайн-дадатку), але таксама памяншае колькасць паражэнняў, выкліканых грыбком, на лісці і павялічвае ўраджайнасць рысу, інакуляванага або каланізаванага NP19 (RBf, RFf-B і RBFf-B) у палявых выпрабаваннях (малюнак S3).
Грыбок Pyricularia oryzae, які выклікае грыбковую хваробу раслін, — гэта гемітрафны грыбок, якому падчас заражэння патрэбныя пажыўныя рэчывы ад расліны-гаспадара. Расліны выпрацоўваюць актыўныя формы кіслароду (АФК) для падаўлення грыбковай інфекцыі; аднак Pyricularia oryzae выкарыстоўвае розныя стратэгіі для супрацьдзеяння АФК, якія выпрацоўваюцца гаспадаром.31Пераксідазы, відаць, гуляюць пэўную ролю ў рэзістэнтнасці да патагенаў, у тым ліку ў зшыванні бялкоў клеткавай сценкі, патаўшчэнні сценак ксілемы, выпрацоўцы актыўных формаў кіслароду (ROS) і нейтралізацыі перакісу вадароду.32Антыаксідантныя ферменты могуць служыць спецыфічнай сістэмай паглынання актыўных формаў кіслароду. Дзякуючы сваім антыаксідантным уласцівасцям, супераксіддысмутаза (СОД) і пераксідаза (ПОД) дапамагаюць ініцыяваць ахоўныя рэакцыі, прычым СОД з'яўляецца першай лініяй абароны.33У рысе актыўнасць расліннай пераксідазы індукуецца пасля заражэння расліннымі патагенамі, такімі як *Pyricularia oryzae* і *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32У гэтым даследаванні актыўнасць пераксідазы павялічылася ў рысе, каланізаваным і/або інакуляваным *Magnaporthe oryzae* NP19; аднак *Magnaporthe oryzae* не паўплываў на актыўнасць пераксідазы. Супераксіддысмутаза (СОД), як і сінтаза H₂O₂, каталізуе аднаўленне O₂⁻ да H₂O₂. СОД адыгрывае вырашальную ролю ва ўстойлівасці раслін да розных стрэсаў, ураўнаважваючы канцэнтрацыю H₂O₂ ўнутры расліны, тым самым павышаючы ўстойлівасць раслін да розных стрэсаў³⁴. У гэтым даследаванні, у гаршковым эксперыменце, праз 30 дзён пасля інакуляцыі *Magnaporthe oryzae* (30 дзён пасля інакуляцыі), актыўнасць СОД у групах RF і RBF была на 121,9% і 104,5% вышэй, чым у групе R адпаведна, што сведчыць аб рэакцыі СОД на інфекцыю *Magnaporthe oryzae*. Як у гаршковых, так і ў палявых эксперыментах актыўнасць SOD у рысе *Magnaporthe oryzae*, заражаным NP19, была на 67,7% і 28,8% вышэйшай, чым у незаражаным рысе праз 30 дзён пасля заражэння адпаведна. Біяхімічныя рэакцыі раслін залежаць ад навакольнага асяроддзя, крыніцы стрэсу і тыпу расліны³⁵. Актыўнасць раслінных антыаксідантных ферментаў непасрэдна залежыць ад фактараў навакольнага асяроддзя, якія, у сваю чаргу, уплываюць на актыўнасць раслінных антыаксідантных ферментаў, змяняючы раслінную мікробную супольнасць.
У даследаванні выкарыстоўваўся штам грыбка, які выклікае хваробу рысу (Kosakonia oryziphila NP19, рэгістрацыйны нумар NCBI PP861312).13выдзелены з каранёў рысу гатунку RD6 у правінцыі Накхон Фанам, Тайланд (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Гэты штам культывавалі ў пажыўным булёне (NB) пры тэмпературы 30°C і 150 аб/мін на працягу 18 гадзін. Для разліку канцэнтрацыі бактэрый вымяралі паглынанне бактэрыяльнай суспензіі пры 600 нм. Канцэнтрацыю бактэрыяльнай суспензіі даводзілі да10⁶КУО/мл са стэрыльнай дэіянізаванай вадой (dH₂O). Грыбок рысавай пырніцы (Pyricularia oryzae) быў кропкава высеяны на бульбяны дэкстрозны агар (PDA) і інкубаваны пры тэмпературы 25°C на працягу 7 дзён. Грыбны міцэлій быў перанесены на агаравае асяроддзе з рысавых вотруб'яў (2% (мас./аб.) рысавых вотруб'яў, 0,5% (мас./аб.) цукрозы і 2% (мас./аб.) агару, растворанага ў дэіянізаванай вадзе, pH 7) і інкубаваны пры тэмпературы 25°C на працягу 7 дзён. Стэрылізаваны ліст успрымальнага гатунку рысу (KDML105) быў змешчаны на міцэлій для індукцыі канідый і інкубаваны пры 25°C на працягу 5 дзён пад камбінаваным УФ- і белым святлом. Канідыі збіралі, акуратна праціраючы міцэлій і заражаную паверхню ліста 10 мл стэрылізаванага 0,025% (аб./аб.) раствора Tween 20. Грыбны раствор фільтравалі праз восем слаёў марлі, каб выдаліць міцэлій, агар і лісце рысу. Канцэнтрацыю канідый у суспензіі даводзілі да 5 × 10⁵ канідый/мл для далейшага аналізу.
Свежыя культуры клетак Kosakonia oryziphila NP19 былі падрыхтаваны шляхам культывавання ў асяроддзі NB пры тэмпературы 37°C на працягу 24 гадзін. Пасля цэнтрыфугавання (3047 × g, 10 хвілін) клеткавы асадак быў сабраны, двойчы прамыты 10 мМ фасфатна-буферным фізіялагічным растворам (PBS, pH 7,2) і рэсуспендаваны ў тым жа буферы. Аптычная шчыльнасць клеткавай суспензіі была вымерана пры 600 нм, атрымаўшы значэнне прыблізна 1,0 (эквівалентна 1,0 × 10⁷ КОЕ/мкл, вызначанае шляхам высеву на пажыўныя агаравыя пласцінкі). Канідыі P. oryzae былі атрыманы шляхам суспендавання іх у растворы PBS і падліку іх з дапамогай гемацытометра. Суспензіі *K. oryziphila* NP19 і *P. Для эксперыментаў з мазкамі лісця канідыі K. oryziphila* былі падрыхтаваны на свежым лісці рысу ў канцэнтрацыях 1,0 × 10⁷ КОЕ/мкл і 5,0 × 10² канідый/мкл адпаведна. Спосаб падрыхтоўкі ўзораў рысу быў наступным: лісце даўжынёй 5 см з расады рысу былі зрэзаныя і змешчаны ў чашкі Петры, высланыя ўвільготненай абсарбцыйнай паперай. Было створана пяць груп апрацоўкі: (i) R: лісце рысу без бактэрыяльнай інакуляцыі ў якасці кантролю, з дадаткам 0,025% (аб./аб.) раствора Tween 20; (ii) RB + F: рыс, інакуляваны K. oryziphila NP19, з дадаткам 2 мкл суспензіі канідый грыба, які выклікае рысавую пірыю; (iii) R + BF: рыс у групе R, з дадаткам 4 мкл сумесі суспензіі канідый грыба, які выклікае рысавую пірыю, і K. oryziphila NP19 (аб'ёмнае суадносіны 1:1); (iv) R + F: Рыс у групе R з даданнем 2 мкл суспензіі канідый бластычных грыбоў; (v) RF + B: Рыс у групе R з даданнем 2 мкл суспензіі канідый бластычных грыбоў інкубавалі на працягу 30 гадзін, а затым у тое ж месца дадавалі 2 мкл K. oryziphila NP19. Усе чашкі Петры інкубавалі пры тэмпературы 25°C у цемры на працягу 30 гадзін, а затым змяшчалі пад пастаяннае святло. Кожная група фармавалася ў трох экземплярах. Пасля 72 гадзін культывавання раслінныя тканіны назіралі і аналізавалі з дапамогай сканіруючай электроннай мікраскапіі (СЭМ). Карацей кажучы, раслінныя тканіны фіксавалі ў фасфатным буферы, які змяшчаў 2,5% (аб./аб.) глутаральдэгіду, і абязводжвалі з дапамогай серыі этанольных раствораў. Пасля сушкі ў крытычнай кропцы вуглякіслым газам узоры пакрывалі распыленнем золата і, нарэшце, даследавалі з дапамогай сканіруючага электроннага мікраскопа.15
Час публікацыі: 15 снежня 2025 г.