See uuring näitab, et riisijuurtest eraldatud risosfääri sümbiootiline seen *Kosakonía oryziphila* NP19 on paljutõotav taimekasvu soodustav biopestitsiid ja biopestitsiid *Pyricularia oryzae* põhjustatud riisinärbumistõve tõrjeks. In vitro katsed viidi läbi Khao Dawk Mali 105 (KDML105) sordi jasmiinriisi seemikute värskete lehtedega. Tulemused näitasid, et NP19 pärssis tõhusalt *Pyriculária oryzae* koniidide idanemist. *Pyriculária oryzae* nakkust pärssiti kolmes erinevas töötlemistingimuses: esiteks koloniseeriti riis NP19-ga ja inokuleeriti *Pyriculária oryzae* koniididega; teiseks kanti lehtedele NP19 ja *Pyriculária oryzae* koniidide segu;
Risosfääri bakter *Kosakononia oryziphila* NP1914eraldati riisijuurtest (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19-l on taimede kasvu soodustavad omadused, sealhulgas lämmastiku sidumine, indooläädikhappe (IAA) tootmine ja fosfaadi lahustamine. Huvitaval kombel toodab *Kosakonia oryziphila* NP19 kitiinaasi14.*Kosakonia oryziphila* NP19 manustamine KDML105 riisiseemnetele parandas riisi ellujäämist pärast riisi närbumistõbe. Selle uuringu eesmärk on (i) selgitada *Kosakonia oryziphila* NP19 inhibeerivat mehhanismi riisi närbumistõbe vastu ja (ii) uurida *Kosakonia oryziphila* NP19 mõju riisi närbumistõbe kontrolli all hoidmisel.
Toitained mängivad taimede kasvus ja arengus olulist rolli, toimides teguritena, mis kontrollivad mitmesuguseid mikroobseid haigusi. Taime mineraalne toitumine määrab selle haiguskindluse, morfoloogilised või koeomadused ja virulentsuse ehk võime patogeenide vastu ellu jääda. Fosfor võib aeglustada riisi närbumistõve arengut ja vähendada selle raskusastet, suurendades fenoolsete ühendite sünteesi. Kaalium vähendab üldiselt paljude riisihaiguste, näiteks riisi närbumistõve, bakteriaalse lehelaiksuse, lehetupplaiksuse, varremädaniku ja lehelaiksuse esinemissagedust. Perrenoud' uuring näitas, et kõrge kaaliumisisaldusega väetised võivad samuti vähendada riisi seenhaiguste esinemissagedust ja suurendada saagikust. Arvukad uuringud on näidanud, et väävliväetised võivad parandada põllukultuuride vastupidavust seenpatogeenidele.27Liigne magneesium (klorofülli komponent) võib põhjustada riisipõletist.21Tsink suudab patogeene otseselt hävitada, vähendades seeläbi haiguse raskust.22Põldkatsed näitasid, et kuigi fosfori, kaaliumi, väävli ja tsingi kontsentratsioonid põllumullas olid kõrgemad kui potikatses, levis riisinärbumistõbi ikkagi riisilehtede kaudu. Mulla toitained ei pruugi riisinärbumistõve tõrjeks kuigi tõhusad olla, kuna suhteline õhuniiskus ja temperatuur on ebasoodsad tugeva patogeenide nakatumise jaoks.
Põldkatsetes tuvastati kõigis töötlustes Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis ja C. gleum. Stenotrophomonas maltophilia on eraldatud nisu, kaera, kurgi, maisi ja kartuli risosfäärist ning on näidanud biotõrjet.tegevusColletotrichum nymphaeae vastu.28 Lisaks on teatatud, et P. dispersa on efektiivne mustamädabataat.29 Lisaks on Xanthomonas sacchari R1 tüvi näidanud antagonistlikku toimet Burkholderia põhjustatud riisi närbumistõve ja pöörismädaniku vastu.glumae.30Burkholderia oryzae NP19 võib idanemise ajal luua sümbiootilise suhte riisikoega ja muutuda mõnede riisisortide jaoks endeemiliseks sümbiootiliseks seeneks. Samal ajal kui teised mullabakterid võivad riisi pärast ümberistutamist koloniseerida, mõjutab närbumistõve seen NP19 pärast koloniseerimist mitmeid tegureid riisi kaitsemehhanismis selle haiguse vastu. NP19 mitte ainult ei pärsi P. oryzae kasvu enam kui 50% võrra (vt lisa tabel S1 veebilisas), vaid vähendab ka närbumistõve kahjustuste arvu lehtedel ja suurendab NP19-ga (RBf, RFf-B ja RBFf-B) inokuleeritud või koloniseeritud riisi saagikust välikatsetes (joonis S3).
Seen Pyricularia oryzae, mis põhjustab taimede närbumist, on hemitroofne seen, mis vajab nakatumise ajal peremeestaimelt toitaineid. Taimed toodavad seeninfektsiooni pärssimiseks reaktiivseid hapnikuühendeid (ROS); Pyricularia oryzae kasutab aga peremeesorganismi toodetud ROS-i vastu võitlemiseks mitmesuguseid strateegiaid.31Peroksüdaasidel näib olevat roll patogeenide resistentsuses, sealhulgas rakuseina valkude ristseostumises, ksüleemi seinte paksenemises, ROS-i tootmises ja vesinikperoksiidi neutraliseerimises.32Antioksüdantsed ensüümid võivad toimida spetsiifilise ROS-i püüdmissüsteemina. Oma antioksüdantsete omaduste kaudu aitavad superoksiiddismutaas (SOD) ja peroksidaas (POD) käivitada kaitsereaktsioone, kusjuures SOD toimib esimese kaitseliinina.33Riisis indutseeritakse taime peroksidaasi aktiivsus pärast nakatumist taimepatogeenidega, näiteks *Pyricularia oryzae* ja *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32Selles uuringus suurenes peroksidaasi aktiivsus *Magnaporthe oryzae* NP19-ga koloniseeritud ja/või inokuleeritud riisis; *Magnaporthe oryzae* aga peroksidaasi aktiivsust ei mõjutanud. Superoksiiddismutaas (SOD) katalüüsib H₂O₂ süntaasina O₂⁻ redutseerimist H₂O₂-ks. SOD mängib olulist rolli taimede vastupidavuses erinevatele stressiteguritele, tasakaalustades H₂O₂ kontsentratsiooni taimes, suurendades seeläbi taime taluvust erinevatele stressiteguritele³⁴. Selles uuringus, potikatses, 30 päeva pärast *Magnaporthe oryzae* inokuleerimist (30 DAT), oli SOD aktiivsus RF ja RBF rühmades vastavalt 121,9% ja 104,5% kõrgem kui R-rühmas, mis näitab SOD vastust *Magnaporthe oryzae* infektsioonile. Nii poti- kui ka välikatsetes oli SOD aktiivsus *Magnaporthe oryzae* NP19-ga inokuleeritud riisis 30 päeva pärast inokuleerimist vastavalt 67,7% ja 28,8% kõrgem kui inokuleerimata riisis. Taimede biokeemilisi reaktsioone mõjutavad keskkond, stressiallikas ja taimetüüp³⁵. Taimede antioksüdantsete ensüümide aktiivsust mõjutavad otseselt keskkonnategurid, mis omakorda mõjutavad taimede antioksüdantsete ensüümide aktiivsust, muutes taime mikroobikooslust.
Selles uuringus kasutatud riisi närbumistõbe põhjustav seen (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI registreerimisnumber PP861312) oli tüvi13isoleeriti riisisordi RD6 juurtest Nakhon Phanomi provintsis Tais (16° 59′ 42,9″ N 104° 22′ 17,9″ E). Seda tüve kultiveeriti toitepuljongis (NB) temperatuuril 30 °C ja kiirusel 150 p/min 18 tundi. Bakterite kontsentratsiooni arvutamiseks mõõdeti bakterisuspensiooni neeldumist lainepikkusel 600 nm. Bakterisuspensiooni kontsentratsioon viidi10⁶CFU/ml steriilse deioniseeritud veega (dH₂O). Riisi närbumishaigust põhjustav seen (Pyricularia oryzae) inokuleeriti täpp-inokulatsiooni teel kartuli-dekstroosagarile (PDA) ja inkubeeriti temperatuuril 25 °C 7 päeva. Seeneniidistik viidi riisikliide agarkeskkonda (2% (massiprotsent) riisikliisid, 0,5% (massiprotsent) sahharoosi ja 2% (massiprotsent) agar-agar lahustati deioniseeritud vees, pH 7) ja inkubeeriti temperatuuril 25 °C 7 päeva. Koniidide esilekutsumiseks asetati seeneniidistikule vastuvõtliku riisisordi (KDML105) steriliseeritud leht ja inkubeeriti 5 päeva temperatuuril 25 °C kombineeritud UV- ja valge valguse käes. Koniidid koguti, pühkides seeneniidistikku ja nakatunud lehepinda õrnalt 10 ml steriliseeritud 0,025% (mahuprotsent) Tween 20 lahusega. Seenelahus filtreeriti läbi kaheksa kihi marli, et eemaldada seeneniidistik, agar-agar ja riisilehed. Edasiseks analüüsiks reguleeriti suspensioonis olevate koniidide kontsentratsioon väärtusele 5 × 10⁵ koniidiat/ml.
Kosakonia oryziphila NP19 rakkude värsked kultuurid valmistati NB söötmes 37 °C juures 24 tunni jooksul kultiveerimise teel. Pärast tsentrifuugimist (3047 × g, 10 min) koguti rakupellet, pesti kaks korda 10 mM fosfaatpuhverdatud soolalahusega (PBS, pH 7,2) ja suspendeeriti uuesti samas puhvris. Rakususpensiooni optilist tihedust mõõdeti lainepikkusel 600 nm, saades väärtuseks ligikaudu 1,0 (võrdub 1,0 × 10⁷ CFU/μl-ga, mis määrati toitaine-agarplaatidele külvamise teel). P. oryzae koniidid saadi nende suspendeerimisel PBS lahuses ja loendamisel hemotsütomeetri abil. *K. oryziphila* NP19 ja *P. suspensioonid valmistati. Lehtede määrimise katseteks valmistati K. oryziphila* koniidid värsketelt riisilehtedelt kontsentratsioonides vastavalt 1,0 × 10⁷ CFU/μL ja 5,0 × 10² koniidi/μL. Riisiproovi ettevalmistamise meetod oli järgmine: riisiseemnetelt lõigati ära 5 cm pikkused lehed ja asetati niisutatud imava paberiga vooderdatud Petri tassidesse. Moodustati viis töötlusrühma: (i) R: kontrollina bakteriaalse inokulatsioonita riisilehed, millele oli lisatud 0,025% (v/v) Tween 20 lahust; (ii) RB + F: K. oryziphila NP19-ga inokuleeritud riis, millele oli lisatud 2 μl riisi närbumistõbe põhjustava seene koniidide suspensiooni; (iii) R + BF: R-rühma riis, millele oli lisatud 4 μl närbumistõbe põhjustava seene koniidide suspensiooni ja K. oryziphila NP19 segu (mahu suhe 1:1); (iv) R + F: R-rühma riis, millele oli lisatud 2 μl närbumistõve seene koniidide suspensiooni; (v) RF + B: R-rühma riis, millele oli lisatud 2 μl närbumistõve seene koniidide suspensiooni, inkubeeriti 30 tundi ja seejärel lisati samasse kohta 2 μl K. oryziphila NP19. Kõiki Petri tasse inkubeeriti 30 tundi pimedas temperatuuril 25 °C ja seejärel asetati pideva valguse alla. Iga rühm moodustati kolmes korduses. Pärast 72-tunnist kultiveerimist vaadeldi taimekudesid ja analüüsiti skaneeriva elektronmikroskoopia (SEM) abil. Lühidalt, taimekuded fikseeriti fosfaatpuhvris, mis sisaldas 2,5% (v/v) glutaraldehüüdi, ja dehüdreeriti läbi mitmete etanoollahuste. Pärast kriitilise punkti kuivatamist süsinikdioksiidiga pihustati proovid kullaga ja lõpuks uuriti skaneeriva elektronmikroskoobi abil.15
Postituse aeg: 15. detsember 2025