Бұл зерттеу күріш тамырларынан бөлініп алынған ризосфералық симбиотикалық саңырауқұлақ *Kosakonia oryziphila* NP19 *Pyricularia oryzae* тудыратын күріш жарылысын бақылауға арналған перспективалы өсімдік өсуін ынталандыратын биопестицид және биопестицид екенін көрсетеді. In vitro тәжірибелері Khao Dawk Mali 105 (KDML105) сортының жасмин күріш көшеттерінің жаңа жапырақтарында жүргізілді. Нәтижелер NP19 *Pyricularia oryzae* конидияларының өнуін тиімді түрде тежейтінін көрсетті. *Pyricularia oryzae* инфекциясы үш түрлі емдеу жағдайында тежелді: біріншіден, күріш NP19-мен колонизацияланды және *Pyricularia oryzae* конидиясымен егілді; екіншіден, жапырақтарға NP19 және *Pyricularia oryzae* конидияларының қоспасы қолданылды;
Ризосфера бактериясы *Kosakonia oryziphila* NP1914күріш тамырларынан бөлініп алынды (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19 өсімдіктердің өсуін ынталандыратын қасиеттерге ие, соның ішінде азотты бекіту, индолсірке қышқылын (IAA) өндіру және фосфатты еріту. Қызығы, *Kosakonia oryziphila* NP19 хитиназаны өндіреді14.*Kosakonia oryziphila* NP19 препаратын KDML105 күріш тұқымдарына қолдану күріш өкпесінің инфекциясынан кейін күріштің тіршілік етуін жақсартты. Бұл зерттеудің мақсаты (i) *Kosakonia oryziphila* NP19 препаратының күріш өкпесіне қарсы тежеу механизмін анықтау және (ii) *Kosakonia oryziphila* NP19 препаратының күріш өкпесін бақылаудағы әсерін зерттеу болып табылады.
Қоректік заттар өсімдіктердің өсуі мен дамуында шешуші рөл атқарады, әртүрлі микробтық ауруларды бақылайтын факторлар ретінде қызмет етеді. Өсімдіктің минералды қоректенуі оның ауруларға төзімділігін, морфологиялық немесе тіндік сипаттамаларын және вируленттілігін немесе патогендерге қарсы тіршілік ету қабілетін анықтайды. Фосфор фенолдық қосылыстардың синтезін арттыру арқылы күріштің дамуын баяулатып, оның ауырлығын төмендетуі мүмкін. Калий әдетте күріштің көптеген ауруларының, мысалы, күріштің ыдырауы, бактериялық жапырақ дақтары, жапырақ қабығының дақтары, сабақ шірігі және жапырақ дақтарының пайда болу жиілігін азайтады. Перренуд жүргізген зерттеу калий мөлшері жоғары тыңайтқыштар күріштің саңырауқұлақ ауруларының пайда болу жиілігін азайтып, өнімділікті арттыра алатынын көрсетті. Көптеген зерттеулер күкіртті тыңайтқыштар дақылдардың саңырауқұлақ патогендеріне төзімділігін жақсарта алатынын көрсетті.27Артық магний (хлорофиллдің құрамдас бөлігі) күріштің жарылуына әкелуі мүмкін.21Мырыш патогендерді тікелей өлтіре алады, осылайша аурудың ауырлығын төмендетеді.22Далалық сынақтар көрсеткендей, далалық топырақтағы фосфор, калий, күкірт және мырыш концентрациясы құмырадағы тәжірибеге қарағанда жоғары болғанымен, күріштің шырыны күріш жапырақтары арқылы таралады. Топырақтағы қоректік заттар күріштің шырынын бақылауда аса тиімді болмауы мүмкін, себебі салыстырмалы ылғалдылық пен температура патогендердің күшті көбеюіне қолайсыз.
Далалық сынақтарда Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis және C. gleum барлық емдеу әдістерінде анықталды. Stenotrophomonas maltophilia бидай, сұлы, қияр, жүгері және картоп ризосферасынан бөлініп алынды және биобақылауды көрсетті.белсенділікColletotrichum nymphaeae-ге қарсы.28 Сонымен қатар, P. dispersa қара нәсілділерге қарсы тиімді екені хабарланды.шіріктәтті картоп.29 Сонымен қатар, Xanthomonas sacchari R1 штаммы Burkholderia тудыратын күріш жарылысы мен паникула шірігіне қарсы антагонистік белсенділік көрсетті.glumae.30Burkholderia oryzae NP19 өну кезінде күріш тінімен симбиотикалық байланыс орнатып, кейбір күріш сорттары үшін эндемиялық симбиотикалық саңырауқұлаққа айналуы мүмкін. Басқа топырақ бактериялары күрішті трансплантациядан кейін колониялай алса, NP19 жарылыс саңырауқұлағы колонияланғаннан кейін күріштің бұл ауруға қарсы қорғаныс механизмінде бірнеше факторларға әсер етеді. NP19 P. oryzae өсуін 50%-дан астамға басады (онлайн қосымшадағы S1 қосымша кестесін қараңыз), сонымен қатар жапырақтардағы жарылыс зақымдануларының санын азайтады және далалық сынақтарда NP19 (RBf, RFf-B және RBFf-B) егілген немесе колонияланған күріштің өнімділігін арттырады (S3-сурет).
Өсімдіктің жарылуын тудыратын Pyricularia oryzae саңырауқұлағы - инфекция кезінде қожайын өсімдіктен қоректік заттарды қажет ететін гемитрофты саңырауқұлақ. Өсімдіктер саңырауқұлақ инфекциясын басу үшін реактивті оттегі түрлерін (ROS) шығарады; дегенмен, Pyricularia oryzae қожайын өндіретін ROS-қа қарсы тұру үшін әртүрлі стратегияларды қолданады.31Пероксидазалар патогенге төзімділікте, соның ішінде жасуша қабырғасы ақуыздарының айқас байланысында, ксилема қабырғаларының қалыңдауында, ROS өндірісінде және сутегі асқын тотығын бейтараптандыруда маңызды рөл атқаратын сияқты.32Антиоксидантты ферменттер ROS тазарту жүйесінің ерекшелігі ретінде қызмет етуі мүмкін. Антиоксидантты қасиеттері арқылы супероксиддисмутаза (SOD) және пероксидаза (POD) қорғаныс реакцияларын бастауға көмектеседі, ал SOD қорғаныстың бірінші желісі ретінде қызмет етеді.33Күріште өсімдік пероксидазасының белсенділігі *Pyricularia oryzae* және *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae* сияқты өсімдік патогендері жұқтырғаннан кейін индукцияланады.32Бұл зерттеуде *Magnaporthe oryzae* NP19 колонияланған және/немесе егілген күріште пероксидаза белсенділігі артты; дегенмен, *Magnaporthe oryzae* пероксидаза белсенділігіне әсер еткен жоқ. Супероксиддисмутаза (SOD), H₂O₂ синтазасы ретінде, O₂⁻-тың H₂O₂-ға дейін тотықсыздануын катализдейді. SOD өсімдік ішіндегі H₂O₂ концентрациясын теңестіру арқылы өсімдіктердің әртүрлі стресстерге төзімділігінде маңызды рөл атқарады, осылайша өсімдіктердің әртүрлі стресстерге төзімділігін арттырады³⁴. Бұл зерттеуде, кастрюльдегі экспериментте, *Magnaporthe oryzae* егілгеннен кейін 30 күннен кейін (30 DAT), РФ және РБФ тобындағы SOD белсенділігі R тобындағыға қарағанда сәйкесінше 121,9% және 104,5% жоғары болды, бұл *Magnaporthe oryzae* инфекциясына SOD реакциясын көрсетеді. Кәстрөлдегі және далалық тәжірибелерде *Magnaporthe oryzae* NP19-егілген күріштегі SOD белсенділігі егілгеннен кейін 30 күннен кейін егілмеген күріштегіге қарағанда сәйкесінше 67,7% және 28,8%-ға жоғары болды. Өсімдіктердің биохимиялық реакцияларына қоршаған орта, стресс көзі және өсімдік түрі³⁵ әсер етеді. Өсімдіктердің антиоксидантты ферменттік белсенділігіне қоршаған орта факторлары тікелей әсер етеді, бұл өз кезегінде өсімдік микробтық қауымдастығын өзгерту арқылы өсімдіктің антиоксидантты ферменттік белсенділігіне әсер етеді.
Бұл зерттеуде қолданылған күріш жарылысы ауруының саңырауқұлағы (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI тіркеу нөмірі PP861312) штамм болды13Таиландтың Накхон Паном провинциясындағы RD6 күріш сортының тамырынан бөлініп алынған (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Бұл штамм қоректік сорпада (NB) 30°C температурада және 150 айн/мин температурада 18 сағат бойы өсірілді. Бактериялық концентрацияны есептеу үшін бактериялық суспензияның 600 нм толқын ұзындығындағы сіңірілуі өлшенді. Бактериялық суспензияның концентрациясы келесіге реттелді:10⁶CFU/мл стерильді деионизацияланған сумен (dH₂O). Күріш жарылысының саңырауқұлағы (Pyricularia oryzae) картоп декстроза агарына (PDA) нүктелік түрде егіліп, 25°C температурада 7 күн инкубацияланды. Саңырауқұлақ мицелийі күріш кебегінің агар ортасына ауыстырылды (деиондалған суда ерітілген 2% (w/v) күріш кебегі, 0,5% (w/v) сахароза және 2% (w/v) агар, рН 7) және 25°C температурада 7 күн инкубацияланды. Конидияларды индукциялау үшін мицелийдің үстіне сезімтал күріш сортының (KDML105) зарарсыздандырылған жапырағы қойылып, 25°C температурада 5 күн бойы аралас ультракүлгін және ақ жарық астында инкубацияланды. Конидиялар мицелий мен зарарланған жапырақ бетін 10 мл зарарсыздандырылған 0,025% (v/v) Tween 20 ерітіндісімен ақырын сүрту арқылы жиналды. Саңырауқұлақ ерітіндісі мицелий, агар және күріш жапырақтарын кетіру үшін сегіз қабат дәке арқылы сүзілді. Суспензиядағы конидий концентрациясы әрі қарай талдау үшін 5 × 10⁵ конидий/мл-ге дейін түзетілді.
Kosakonia oryziphila NP19 жасушаларының жаңа дақылдары NB ортасында 37 °C температурада 24 сағат бойы өсіру арқылы дайындалды. Центрифугалаудан кейін (3047 × г, 10 мин) жасуша түйіршігі жиналып, 10 мМ фосфат-буферленген тұзды ерітіндімен (PBS, рН 7.2) екі рет жуылып, сол буферде қайта суспензияланды. Жасуша суспензиясының оптикалық тығыздығы 600 нм-де өлшенді, шамамен 1.0 мәні алынды (қоректік агар пластиналарына жағу арқылы анықталған 1.0 × 10⁷ CFU/мкл-ге баламалы). P. oryzae конидиялары оларды PBS ерітіндісінде суспензиялау және гемоцитометр көмегімен санау арқылы алынды. *K. oryziphila* NP19 және *P суспензиялары. Жапырақ жағындысын алу тәжірибелері үшін K. oryziphila* конидиялары жаңа күріш жапырақтарында сәйкесінше 1,0 × 10⁷ CFU/мкл және 5,0 × 10² конидия/мкл концентрацияларында дайындалды. Күріш үлгісін дайындау әдісі келесідей болды: күріш көшеттерінен алынған 5 см ұзындықтағы жапырақтар кесіліп, ылғалданған сіңіргіш қағазбен қапталған Петри ыдыстарына салынды. Бес өңдеу тобы құрылды: (i) R: бақылау ретінде бактериялық егусіз күріш жапырақтары, 0,025% (көлем/көлем) Tween 20 ерітіндісімен толықтырылған; (ii) RB + F: күріш бластомасын тудыратын саңырауқұлақтың 2 мкл конидия суспензиясымен толықтырылған K. oryziphila NP19-мен егілген күріш; (iii) R + BF: R тобындағы күріш бластома саңырауқұлақ конидия суспензиясының 4 мкл қоспасымен және K. oryziphila NP19 (көлем қатынасы 1:1) толықтырылған; (iv) R + F: R тобындағы күріш 2 мкл бласт саңырауқұлақ конидияларының суспензиясымен толықтырылды; (v) RF + B: R тобындағы күріш 2 мкл бласт саңырауқұлақ конидияларының суспензиясымен толықтырылды, 30 сағат бойы инкубацияланды, содан кейін сол жерге 2 мкл K. oryziphila NP19 қосылды. Барлық Петри ыдыстары 25°C температурада қараңғыда 30 сағат бойы инкубацияланды, содан кейін үздіксіз жарыққа қойылды. Әр топ үш данадан құрылды. 72 сағаттық өсіруден кейін өсімдік тіндері сканерлеуші электронды микроскопия (SEM) арқылы бақыланып, талданды. Қысқаша айтқанда, өсімдік тіндері 2,5% (көлем/көлем) глутаральдегид бар фосфат буферіне бекітіліп, бірқатар этанол ерітінділері арқылы сусыздандырылды. Көмірқышқыл газымен критикалық нүктеде кептіргеннен кейін үлгілер алтынмен бүркіліп, соңында сканерлеуші электронды микроскоп арқылы тексерілді.15
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 15 желтоқсан