Ipinapakita ng pag-aaral na ito na ang rhizosphere symbiotic fungus na *Kosakonia oryziphila* NP19 na nakahiwalay mula sa mga ugat ng palay ay isang promising na biopesticide na nagpapalago ng halaman at biopesticide para sa pagkontrol ng blast ng palay na dulot ng *Pyricularia oryzae*. Isinagawa ang mga in vitro na eksperimento sa mga sariwang dahon ng mga punla ng jasmine rice ng uri ng Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Ipinakita ng mga resulta na epektibong pinigilan ng NP19 ang pagtubo ng mga conidia na *Pyricularia oryzae*. Ang impeksyon ng *Pyricularia oryzae* ay napigilan sa ilalim ng tatlong magkakaibang kondisyon ng paggamot: una, ang palay ay kinolonya ng NP19 at binakunahan ng *Pyricularia oryzae* conidia; pangalawa, isang halo ng NP19 at *Pyricularia oryzae* conidia ang inilapat sa mga dahon;
Ang bakterya ng rhizosphere na *Kosakonia oryziphila* NP1914ay inihiwalay mula sa mga ugat ng palay (*Oryza sativa* L. cv. RD6). Ang *Kosakonia oryziphila* NP19 ay may mga katangiang nagpapalago ng halaman, kabilang ang nitrogen fixation, produksyon ng indoleacetic acid (IAA), at solubilisasyon ng phosphate. Kapansin-pansin, ang *Kosakonia oryziphila* NP19 ay gumagawa ng chitinase.14.Ang paglalapat ng *Kosakonia oryziphila* NP19 sa mga buto ng palay na KDML105 ay nagpabuti sa kaligtasan ng palay pagkatapos ng impeksyon ng rice blast. Ang layunin ng pag-aaral na ito ay (i) linawin ang mekanismo ng pagpigil ng *Kosakonia oryziphila* NP19 laban sa rice blast at (ii) siyasatin ang epekto ng *Kosakonia oryziphila* NP19 sa pagkontrol sa rice blast.
Ang mga sustansya ay may mahalagang papel sa paglaki at pag-unlad ng halaman, na nagsisilbing mga salik na kumokontrol sa iba't ibang sakit na mikrobyo. Ang nutrisyon ng mineral ng isang halaman ay tumutukoy sa resistensya nito sa sakit, mga katangiang morpolohikal o tisyu, at virulence, o ang kakayahang mabuhay laban sa mga pathogen. Maaaring mapabagal ng phosphorus ang pag-unlad at mabawasan ang kalubhaan ng rice blast sa pamamagitan ng pagpapataas ng synthesis ng mga phenolic compound. Sa pangkalahatan, binabawasan ng potassium ang insidente ng maraming sakit sa palay, tulad ng rice blast, bacterial leaf spot, leaf sheath spot, stem rot, at leaf spot. Ipinakita ng isang pag-aaral ni Perrenoud na ang mga pataba na mataas sa potassium ay maaari ring mabawasan ang insidente ng mga sakit na fungal ng palay at mapataas ang ani. Ipinakita ng maraming pag-aaral na ang mga pataba na may sulfur ay maaaring mapabuti ang resistensya ng pananim sa mga fungal pathogen.27Ang sobrang magnesium (isang bahagi ng chlorophyll) ay maaaring humantong sa pagkabulok ng palay.21Direktang kayang patayin ng zinc ang mga pathogen, sa gayon ay nababawasan ang tindi ng sakit.22Ipinakita ng mga pagsubok sa bukid na bagama't mas mataas ang konsentrasyon ng phosphorus, potassium, sulfur, at zinc sa lupa sa bukid kaysa sa eksperimento sa paso, kumakalat pa rin ang rice blast sa mga dahon ng palay. Ang mga sustansya sa lupa ay maaaring hindi gaanong epektibo sa pagkontrol ng rice blast, dahil ang relatibong halumigmig at temperatura ay hindi kanais-nais para sa malakas na pagsalakay ng pathogen.
Sa mga pagsubok sa larangan, natuklasan ang Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis at C. gleum sa lahat ng paggamot. Ang Stenotrophomonas maltophilia ay nahiwalay mula sa rhizosphere ng trigo, oats, pipino, mais, at patatas at nagpakita ng biocontrol.aktibidadlaban sa Colletotrichum nymphaeae.28 Bukod pa rito, naiulat na epektibo ang P. dispersa laban sa itim napagkabulok ngkamote.29 Bukod pa rito, ang R1 strain ng Xanthomonas sacchari ay nagpakita ng antagonistic na aktibidad laban sa rice blast at panicle rot na dulot ng Burkholderiaglumae.30Ang Burkholderia oryzae NP19 ay maaaring magtatag ng isang simbiyotikong ugnayan sa tisyu ng palay habang tumutubo at maging isang endemic na simbiyotikong fungus para sa ilang uri ng palay. Habang ang ibang bakterya sa lupa ay maaaring manirahan sa palay pagkatapos ng paglipat, ang blast fungus na NP19, kapag na-kolonisa na, ay nakakaimpluwensya sa maraming salik sa mekanismo ng depensa ng palay laban sa sakit na ito. Hindi lamang pinipigilan ng NP19 ang paglaki ng P. oryzae nang mahigit 50% (tingnan ang Supplementary Table S1 sa online appendix), kundi binabawasan din nito ang bilang ng mga blast lesion sa mga dahon at pinapataas ang ani ng palay na binakunahan o kinolonisa ng NP19 (RBf, RFf-B, at RBFf-B) sa mga pagsubok sa bukid (Figure S3).
Ang fungus na Pyricularia oryzae, na nagdudulot ng pagsabog ng halaman, ay isang hemittrophic fungus na nangangailangan ng mga sustansya mula sa halamang may sakit habang may impeksyon. Ang mga halaman ay gumagawa ng reactive oxygen species (ROS) upang sugpuin ang impeksyon ng fungal; gayunpaman, ang Pyricularia oryzae ay gumagamit ng iba't ibang estratehiya upang kontrahin ang ROS na ginawa ng halaman.31Lumilitaw na ang mga peroxidase ay may papel sa resistensya ng pathogen, kabilang ang cross-linking ng mga protina sa cell wall, pagpapalapot ng mga xylem wall, produksyon ng ROS, at neutralisasyon ng hydrogen peroxide.32Ang mga antioxidant enzyme ay maaaring magsilbing isang partikular na sistema ng pag-aalis ng ROS. Sa pamamagitan ng kanilang mga katangiang antioxidant, ang superoxide dismutase (SOD) at peroxidase (POD) ay tumutulong sa pagsisimula ng mga tugon sa depensa, kung saan ang SOD ang nagsisilbing unang linya ng depensa.33Sa palay, ang aktibidad ng peroxidase ng halaman ay naisasagawa pagkatapos ng impeksyon ng mga pathogen ng halaman tulad ng *Pyricularia oryzae* at *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32Sa pag-aaral na ito, tumaas ang aktibidad ng peroxidase sa palay na kinoloniya at/o binakunahan ng *Magnaporthe oryzae* NP19; gayunpaman, hindi naapektuhan ng *Magnaporthe oryzae* ang aktibidad ng peroxidase. Ang Superoxide dismutase (SOD), bilang H₂O₂ synthase, ay nagpapabilis sa pagbawas ng O₂⁻ patungong H₂O₂. Ang SOD ay gumaganap ng mahalagang papel sa resistensya ng halaman sa iba't ibang stress sa pamamagitan ng pagbabalanse ng konsentrasyon ng H₂O₂ sa loob ng halaman, sa gayon ay pinahuhusay ang tolerance ng halaman sa iba't ibang stress³⁴. Sa pag-aaral na ito, sa eksperimento sa paso, 30 araw pagkatapos ng pagbabakuna ng *Magnaporthe oryzae* (30 DAT), ang mga aktibidad ng SOD sa mga grupo ng RF at RBF ay 121.9% at 104.5% na mas mataas kaysa sa mga nasa grupo ng R, ayon sa pagkakabanggit, na nagpapahiwatig ng tugon ng SOD sa impeksyon ng *Magnaporthe oryzae*. Sa parehong mga eksperimento sa paso at bukid, ang mga aktibidad ng SOD sa palay na binakunahan ng *Magnaporthe oryzae* NP19 ay 67.7% at 28.8% na mas mataas kaysa sa mga nasa palay na hindi binakunahan 30 araw pagkatapos ng pagbabakunahan, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga biochemical na tugon ng halaman ay apektado ng kapaligiran, pinagmumulan ng stress, at uri³⁵ ng halaman. Ang mga aktibidad ng antioxidant enzyme ng halaman ay direktang apektado ng mga salik sa kapaligiran, na siya namang nakakaapekto sa mga aktibidad ng antioxidant enzyme ng halaman sa pamamagitan ng pagbabago sa komunidad ng microbial ng halaman.
Ang fungus na dulot ng sakit na rice blast (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI accession number PP861312) na ginamit sa pag-aaral na ito ay strain13inihiwalay mula sa mga ugat ng palay na RD6 sa Lalawigan ng Nakhon Phanom, Thailand (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Ang strain na ito ay kinultura sa nutrient broth (NB) sa 30°C at 150 rpm sa loob ng 18 oras. Upang kalkulahin ang konsentrasyon ng bacteria, sinukat ang absorbance ng bacterial suspension sa 600 nm. Ang konsentrasyon ng bacterial suspension ay inayos upang10⁶CFU/mL na may isterilisadong deionized na tubig (dH₂OAng rice blast fungus (Pyricularia oryzae) ay nilagyan ng spot-inoculation sa potato dextrose agar (PDA) at in-incubate sa 25°C sa loob ng 7 araw. Ang fungal mycelium ay inilipat sa rice bran agar medium (2% (w/v) rice bran, 0.5% (w/v) sucrose, at 2% (w/v) agar na tinunaw sa deionized water, pH 7) at in-incubate sa 25°C sa loob ng 7 araw. Isang isterilisadong dahon ng isang susceptible rice cultivar (KDML105) ang inilagay sa mycelium upang mag-induce ng conidia at in-incubate sa 25°C sa loob ng 5 araw sa ilalim ng pinagsamang UV at puting liwanag. Ang mga conidia ay kinolekta sa pamamagitan ng marahang pagpahid sa mycelium at impeksyon sa ibabaw ng dahon gamit ang 10 ml ng isterilisadong 0.025% (v/v) Tween 20 solution. Ang fungal solution ay sinala sa pamamagitan ng walong patong ng cheesecloth upang alisin ang mycelium, agar, at mga dahon ng palay. Ang konsentrasyon ng conidia sa suspensyon ay inayos sa 5 × 10⁵ conidia/ml para sa karagdagang pagsusuri.
Ang mga sariwang kultura ng mga selula ng Kosakonia oryziphila NP19 ay inihanda sa pamamagitan ng pagkultura sa NB medium sa 37 °C sa loob ng 24 oras. Pagkatapos ng centrifugation (3047 × g, 10 min), ang cell pellet ay kinolekta, hinugasan nang dalawang beses gamit ang 10 mM phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.2), at muling isinalin sa parehong buffer. Ang optical density ng cell suspension ay sinukat sa 600 nm, na nakakuha ng halagang humigit-kumulang 1.0 (katumbas ng 1.0 × 10⁷ CFU/μl na natukoy sa pamamagitan ng paglalagay sa mga nutrient agar plate). Ang mga conidia ng P. oryzae ay nakuha sa pamamagitan ng pagsuspinde sa mga ito sa PBS solution at pagbibilang gamit ang isang hemocytometer. Ang mga suspensyon ng *K. oryziphila* NP19 at *P. Para sa mga eksperimento sa leaf smear, ang mga conidia ng K. oryziphila* ay inihanda sa mga sariwang dahon ng palay sa konsentrasyon na 1.0 × 10⁷ CFU/μL at 5.0 × 10² conidia/μL, ayon sa pagkakabanggit. Ang paraan ng paghahanda ng sample ng palay ay ang mga sumusunod: Ang mga dahon na 5 cm ang haba mula sa mga punla ng palay ay pinutol at inilagay sa mga Petri dish na may linyang basang absorbent paper. Limang grupo ng paggamot ang itinatag: (i) R: mga dahon ng palay na walang bacterial inoculation bilang kontrol, na dinagdagan ng 0.025% (v/v) Tween 20 solution; (ii) RB + F: palay na dinagdagan ng K. oryziphila NP19, na dinagdagan ng 2 μL ng conidia suspension ng fungus na nagdudulot ng rice blast; (iii) R + BF: Ang palay sa grupo R ay dinagdagan ng 4 μl ng pinaghalong blast fungal conidia suspension at K. oryziphila NP19 (volume ratio 1:1); (iv) R + F: Ang palay sa grupo R na nilagyan ng 2 μl ng blast fungal conidia suspension; (v) RF + B: Ang palay sa grupo R na nilagyan ng 2 μl ng blast fungal conidia suspension ay in-incubate sa loob ng 30 oras, at pagkatapos ay idinagdag ang 2 μl ng K. oryziphila NP19 sa parehong lugar. Lahat ng Petri dish ay in-incubate sa 25°C sa dilim sa loob ng 30 oras at pagkatapos ay inilagay sa ilalim ng patuloy na liwanag. Ang bawat grupo ay binuo nang tatlong beses. Pagkatapos ng 72 oras ng pag-culture, ang mga tisyu ng halaman ay inobserbahan at sinuri sa pamamagitan ng scanning electron microscopy (SEM). Sa madaling salita, ang mga tisyu ng halaman ay inayos sa phosphate buffer na naglalaman ng 2.5% (v/v) glutaraldehyde at inalis sa tubig sa pamamagitan ng isang serye ng mga solusyon ng ethanol. Pagkatapos ng pagpapatuyo sa critical-point gamit ang carbon dioxide, ang mga sample ay pinahiran ng ginto at sa wakas ay sinuri gamit ang isang scanning electron microscope.15
Oras ng pag-post: Disyembre 15, 2025