Die rysontploffingswam Kosakonia oryziphila NP19 kan as 'n plantgroeibevorderaar en biologiese plaagdoder gebruik word om rysontploffing van die variëteit KDML105 te onderdruk.

Hierdie studie demonstreer dat die risosfeer-simbiotiese swam *Kosakonia oryziphila* NP19 wat van ryswortels geïsoleer is, 'n belowende plantgroeibevorderende biopesticid en biopesticid is vir die beheer van rysontploffing wat veroorsaak word deur *Pyricularia oryzae*. In vitro-eksperimente is uitgevoer op vars blare van jasmynrysaaplings van die Khao Dawk Mali 105 (KDML105) variëteit. Die resultate het getoon dat NP19 die ontkieming van *Pyricularia oryzae* konidia effektief geïnhibeer het. *Pyricularia oryzae*-infeksie is onder drie verskillende behandelingsomstandighede geïnhibeer: eerstens is rys gekoloniseer met NP19 en ingeënt met *Pyricularia oryzae* konidia; tweedens is 'n mengsel van NP19 en *Pyricularia oryzae* konidia op die blare toegedien;
Die risosfeerbakterie *Kosakonia oryziphila* NP19¹⁴is geïsoleer uit ryswortels (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19 het plantgroeibevorderende eienskappe, insluitend stikstofbinding, indoolasynsuur (IAA) produksie en fosfaatoplosbaarheid. Interessant genoeg produseer *Kosakonia oryziphila* NP19 chitinase^14.Toediening van *Kosakonia oryziphila* NP19 op KDML105-rysaad het rysoerlewing na rysontploffinginfeksie verbeter. Die doel van hierdie studie is om (i) die inhiberende meganisme van *Kosakonia oryziphila* NP19 teen rysontploffing te verduidelik en (ii) die effek van *Kosakonia oryziphila* NP19 in die beheer van rysontploffing te ondersoek.

Voedingstowwe speel 'n deurslaggewende rol in plantgroei en -ontwikkeling en dien as faktore wat verskeie mikrobiese siektes beheer. 'n Plant se minerale voeding bepaal die weerstand teen siektes, morfologiese of weefseleienskappe, en virulensie, of die vermoë om teen patogene te oorleef. Fosfor kan die ontwikkeling vertraag en die erns van rysontploffing verminder deur die sintese van fenoliese verbindings te verhoog. Kalium verminder oor die algemeen die voorkoms van baie ryssiektes, soos rysontploffing, bakteriese blaarvlek, blaarskedevlek, stamvrot en blaarvlek. 'n Studie deur Perrenoud het getoon dat hoë-kalium kunsmisstowwe ook die voorkoms van swamsiektes van rys kan verminder en opbrengs kan verhoog. Talle studies het getoon dat swael kunsmisstowwe gewasweerstand teen swampatogene kan verbeter.²⁷Oortollige magnesium (’n komponent van chlorofil) kan lei tot rysontploffing.²¹Sink kan patogene direk doodmaak, wat die erns van die siekte verminder.²²Veldproewe het getoon dat hoewel die konsentrasies van fosfor, kalium, swael en sink in veldgrond hoër was as in die poteksperiment, rysontploffing steeds deur rysblare versprei het. Grondvoedingstowwe is moontlik nie baie effektief in die beheer van rysontploffing nie, aangesien relatiewe humiditeit en temperatuur ongunstig is vir sterk patogeenbesmetting.
In veldproewe is Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis en C. gleum in alle behandelings opgespoor. Stenotrophomonas maltophilia is geïsoleer uit die risosfeer van koring, hawer, komkommer, mielies en aartappels en het biobeheer getoon.^aktiwiteitteen Colletotrichum nymphaeae.28 Verder is berig dat P. dispersa effektief is teen swart^{verrotting van}patat.29 Verder het die R1-stam van Xanthomonas sacchari antagonistiese aktiwiteit getoon teen rysontploffing en pluimvrot wat deur Burkholderia veroorsaak word^glumae.30Burkholderia oryzae NP19 kan 'n simbiotiese verhouding met rysweefsel tydens ontkieming vestig en 'n endemiese simbiotiese swam vir sommige rysvariëteite word. Terwyl ander grondbakterieë rys na oorplanting kan koloniseer, beïnvloed die ontploffingswam NP19, sodra dit gekoloniseer is, verskeie faktore in die verdedigingsmeganisme van rys teen hierdie siekte. NP19 onderdruk nie net die groei van P. oryzae met meer as 50% nie (sien Aanvullende Tabel S1 in die aanlyn bylaag), maar verminder ook die aantal ontploffingsletsels op blare en verhoog die opbrengs van rys wat met NP19 (RBf, RFf-B en RBFf-B) in veldproewe ingeënt of gekoloniseer is (Figuur S3).
Die swam Pyricularia oryzae, wat plantontploffing veroorsaak, is 'n hemittrofiese swam wat voedingstowwe van die gasheerplant benodig tydens infeksie. Plante produseer reaktiewe suurstofspesies (ROS) om swaminfeksie te onderdruk; Pyricularia oryzae gebruik egter 'n verskeidenheid strategieë om gasheer-geproduseerde ROS teen te werk.³¹Peroksidases blyk 'n rol te speel in patogeenweerstand, insluitend kruisbinding van selwandproteïene, verdikking van xileemwande, ROS-produksie en neutralisering van waterstofperoksied.³²Antioksidantensieme kan dien as 'n spesifieke ROS-vangstelsel. Deur hul antioksidanteienskappe help superoksieddismutase (SOD) en peroksidase (POD) om verdedigingsreaksies te begin, met SOD wat as die eerste verdedigingslinie dien.³³In rys word plantperoksidase-aktiwiteit geïnduseer na infeksie met plantpatogene soos *Pyricularia oryzae* en *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.³²In hierdie studie het peroksidase-aktiwiteit toegeneem in rys wat gekoloniseer en/of ingeënt is met *Magnaporthe oryzae* NP19; *Magnaporthe oryzae* het egter nie peroksidase-aktiwiteit beïnvloed nie. Superoksied dismutase (SOD), as H₂O₂ sintase, kataliseer die reduksie van O₂⁻ na H₂O₂. SOD speel 'n belangrike rol in plantweerstand teen verskeie stresfaktore deur die konsentrasie van H₂O₂ binne die plant te balanseer, waardeur planttoleransie teen verskeie stresfaktore³⁴ verbeter word. In hierdie studie, in die pot-eksperiment, 30 dae na *Magnaporthe oryzae* inenting (30 DAT), was die SOD-aktiwiteite in die RF- en RBF-groepe onderskeidelik 121.9% en 104.5% hoër as dié in die R-groep, wat 'n SOD-reaksie op *Magnaporthe oryzae* infeksie aandui. In beide die pot- en veldeksperimente was die SOD-aktiwiteite in *Magnaporthe oryzae* NP19-geïnte rys onderskeidelik 67,7% en 28,8% hoër as dié in die ongeïnte rys 30 dae na inenting. Plantbiochemiese reaksies word beïnvloed deur die omgewing, stresbron en planttipe³⁵. Plantantioksidantensiemaktiwiteite word direk beïnvloed deur omgewingsfaktore, wat weer plantantioksidantensiemaktiwiteite beïnvloed deur die plantmikrobiese gemeenskap te verander.
Die rysontploffingssiekte-swam (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI-toegangsnommer PP861312) wat in hierdie studie gebruik is, was die stam¹³geïsoleer uit die wortels van ryskultivar RD6 in Nakhon Phanom Provinsie, Thailand (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ O). Hierdie stam is vir 18 uur in voedingsbouillon (NB) by 30°C en 150 rpm gekweek. Om die bakteriese konsentrasie te bereken, is die absorbansie van die bakteriese suspensie by 600 nm gemeet. Die konsentrasie van die bakteriese suspensie is aangepas tot^10⁶KVE/ml met steriele gedeïoniseerde water (_dH₂O). Rys-ontploffingswam (Pyricularia oryzae) is kol-ingeënt op aartappeldekstrose-agar (PDA) en vir 7 dae by 25°C geïnkubeer. Die swammiselium is oorgedra na ryssemels-agarmedium (2% (g/v) ryssemels, 0.5% (g/v) sukrose, en 2% (g/v) agar opgelos in gedeïoniseerde water, pH 7) en vir 7 dae by 25°C geïnkubeer. 'n Gesteriliseerde blaar van 'n vatbare ryskultivar (KDML105) is op die miselium geplaas om konidia te induseer en vir 5 dae by 25°C geïnkubeer onder gekombineerde UV- en wit lig. Konidia is versamel deur die miselium en besmette blaaroppervlak saggies af te vee met 10 ml gesteriliseerde 0.025% (v/v) Tween 20-oplossing. Die swamoplossing is deur agt lae kaasdoek gefiltreer om die miselium, agar en rysblare te verwyder. Die konidia-konsentrasie in die suspensie is aangepas na 5 × 10⁵ konidia/ml vir verdere analise.
Vars kulture van Kosakonia oryziphila NP19-selle is voorberei deur kweek in NB-medium by 37 °C vir 24 uur. Na sentrifugering (3047 × g, 10 min) is die selpellet versamel, twee keer gewas met 10 mM fosfaatgebufferde soutoplossing (PBS, pH 7.2), en in dieselfde buffer hersuspendeer. Die optiese digtheid van die selsuspensie is gemeet by 600 nm, wat 'n waarde van ongeveer 1.0 verkry het (gelykstaande aan 1.0 × 10⁷ CFU/μl bepaal deur uitplating op nutriëntagarplate). Konidia van P. oryzae is verkry deur hulle in PBS-oplossing te suspendeer en hulle met 'n hemositometer te tel. Suspensies van *K. oryziphila* NP19 en *P. Vir die blaarsmeer-eksperimente is K. oryziphila*-konidia op vars rysblare voorberei teen konsentrasies van onderskeidelik 1.0 × 10⁷ KVE/μL en 5.0 × 10² konidia/μL. Die rysmonstervoorbereidingsmetode was soos volg: 5 cm lang blare van rysplantjies is afgesny en in Petri-bakkies geplaas wat met bevochtigde absorberende papier uitgevoer is. Vyf behandelingsgroepe is saamgestel: (i) R: rysblare sonder bakteriese inenting as 'n kontrole, aangevul met 0.025% (v/v) Tween 20-oplossing; (ii) RB + F: rys ingeënt met K. oryziphila NP19, aangevul met 2 μL konidia-suspensie van die swam wat rysontploffing veroorsaak; (iii) R + BF: Rys ​​in groep R aangevul met 4 μl van 'n mengsel van ontploffingswam-konidia-suspensie en K. oryziphila NP19 (volumeverhouding 1:1); (iv) R + F: Rys ​​in groep R aangevul met 2 μl ontploffingswamkonidia-suspensie; (v) RF + B: Rys ​​in groep R aangevul met 2 μl ontploffingswamkonidia-suspensie is vir 30 uur geïnkubeer, en toe is 2 μl K. oryziphila NP19 op dieselfde plek bygevoeg. Alle Petri-skottels is vir 30 uur by 25°C in die donker geïnkubeer en toe onder deurlopende lig geplaas. Elke groep is in drievoud gevorm. Na 72 uur se kultuur is die plantweefsels waargeneem en geanaliseer deur middel van skandeerelektronmikroskopie (SEM). Kortliks, plantweefsels is in fosfaatbuffer wat 2.5% (v/v) glutaraldehied bevat, gefikseer en gedehidreer deur 'n reeks etanoloplossings. Na kritieke puntdroging met koolstofdioksied, is die monsters met goud gesputterbedek en uiteindelik ondersoek met behulp van 'n skandeerelektronmikroskoop.¹⁵