Ikerketa honek erakusten du arrozaren sustraietatik isolatutako *Kosakonia oryziphila* NP19 errizosferako onddo sinbiotikoa landareen hazkuntza sustatzen duen biopestizida eta biopestizida itxaropentsua dela *Pyricularia oryzae*-k eragindako arroz-leherketa kontrolatzeko. In vitro esperimentuak egin ziren Khao Dawk Mali 105 (KDML105) barietatearen jasmin arroz-landareen hosto freskoetan. Emaitzek erakutsi zuten NP19-k eraginkortasunez inhibitzen zuela *Pyricularia oryzae* konidioen ernetzea. *Pyricularia oryzae* infekzioa hiru tratamendu-baldintza desberdinetan inhibitatu zen: lehenik, arroza NP19-rekin kolonizatu eta *Pyricularia oryzae* konidioekin txertatu zen; bigarrenik, NP19 eta *Pyricularia oryzae* konidioen nahasketa bat aplikatu zen hostoetan;
*Kosakonia oryziphila* errizosferako bakterioa NP1914arrozaren sustraietatik isolatu zen (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19-k landareen hazkuntza sustatzen duten propietateak ditu, besteak beste, nitrogenoa finkatzea, azido indolazetikoaren (IAA) ekoizpena eta fosfatoaren disolbagarritzea. Interesgarria da, *Kosakonia oryziphila* NP19-k kitinasa sortzen duela.14.*Kosakonia oryziphila* NP19 KDML105 arroz hazietan aplikatzeak arrozaren biziraupena hobetu zuen arroz-blastoma infekzioaren ondoren. Ikerketa honen helburua da (i) *Kosakonia oryziphila* NP19-k arroz-blastoma kontrolatzeko duen inhibizio-mekanismoa argitzea eta (ii) *Kosakonia oryziphila* NP19-k arroz-blastoma kontrolatzeko duen eragina ikertzea.
Mantenugaiek funtsezko zeregina dute landareen hazkuntzan eta garapenean, hainbat gaixotasun mikrobiano kontrolatzen dituzten faktore gisa balio baitute. Landare baten nutrizio mineralak zehazten du gaixotasunekiko erresistentzia, ezaugarri morfologiko edo ehunen ezaugarriak eta birulentzia, edo patogenoen aurka bizirauteko gaitasuna. Fosforoak garapena moteldu eta arroz-usteltzearen larritasuna murriztu dezake konposatu fenolikoen sintesia handituz. Potasioak, oro har, arroz-usteltzea, bakterioen hosto-orbana, hosto-zorroaren orbana, zurtoinaren usteltzea eta hosto-orbana bezalako gaixotasun askoren intzidentzia murrizten du. Perrenoudek egindako ikerketa batek erakutsi zuen potasio handiko ongarriek arrozaren onddoen gaixotasunen intzidentzia ere murriztu eta errendimendua handitu dezaketela. Hainbat ikerketek erakutsi dute sufre ongarriek laboreen onddoen patogenoekiko erresistentzia hobetu dezaketela.27Magnesio gehiegizkoak (klorofilaren osagai bat) arrozaren leherketa eragin dezake.21Zinkak patogenoak zuzenean hil ditzake, eta horrela gaixotasunaren larritasuna murriztu.22Eremu-probek erakutsi zuten lurzoruan fosforo, potasio, sufre eta zink kontzentrazioak lorontziko esperimentuan baino handiagoak izan arren, arroz-usteldura arroz-hostoen bidez hedatzen jarraitzen zuela. Lurzoruko mantenugaiak agian ez dira oso eraginkorrak arroz-usteldura kontrolatzeko, hezetasun erlatiboa eta tenperatura ez baitira egokiak patogenoen infestazio sendoetarako.
Eremu-entseguetan, Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis eta C. gleum detektatu ziren tratamendu guztietan. Stenotrophomonas maltophilia gari, olo, pepino, arto eta patataren errizosferatik isolatu da eta biokontrola erakutsi du.jardueraColletotrichum nymphaeae-ren aurka.28 Gainera, P. dispersa eraginkorra dela jakinarazi da beltzen aurkausteldurabatata gozoa.29 Gainera, Xanthomonas sacchari-ren R1 anduiak jarduera antagonikoa erakutsi du Burkholderia-k eragindako arroz-ustelduraren eta panikulu-ustelduraren aurka.glumae.30Burkholderia oryzae NP19-k arroz-ehunarekin harreman sinbiotikoa ezar dezake ernetzean zehar eta arroz-barietate batzuentzat onddo sinbiotiko endemiko bihur daiteke. Lurzoruko beste bakterio batzuek arroza kolonizatu dezaketen bitartean transplantatu ondoren, NP19 onddo eztandatsuak, behin kolonizatuta, arrozak gaixotasun honen aurkako defentsa-mekanismoan hainbat faktore eragiten ditu. NP19-k ez du P. oryzae-ren hazkundea % 50 baino gehiago murrizten bakarrik (ikus online eranskinean dagoen S1 taula osagarria), baizik eta hostoetako lesio eztandatsuen kopurua murrizten du eta NP19-rekin (RBf, RFf-B eta RBFf-B) txertatutako edo kolonizatutako arrozaren etekina handitzen du landa-entseguetan (S3 irudia).
Pyricularia oryzae onddoa, landareen eztanda eragiten duena, onddo hemitrofo bat da, eta infekzioan ostalari landarearen mantenugaiak behar ditu. Landareek oxigeno erreaktiboak diren espezieak (ROS) sortzen dituzte onddoen infekzioa kentzeko; hala ere, Pyricularia oryzae-k hainbat estrategia erabiltzen ditu ostalariak sortutako ROSei aurre egiteko.31Peroxidasek patogenoen erresistentzian zeregina betetzen dutela dirudi, besteak beste, zelula-hormako proteinen lotura gurutzatuak, xilemaren paretak loditzea, ROS ekoizpena eta hidrogeno peroxidoaren neutralizazioa.32Antioxidatzaile entzimek ROSen aurkako sistema espezifiko gisa balio dezakete. Beren propietate antioxidatzaileen bidez, superoxido dismutasak (SOD) eta peroxidasak (POD) defentsa erantzunak abiarazten laguntzen dute, SOD lehen defentsa lerro gisa jardunez.33Arrozan, landare-peroxidasaren jarduera *Pyricularia oryzae* eta *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae* bezalako landare-patogenoekin infektatu ondoren eragiten da.32Ikerketa honetan, *Magnaporthe oryzae* NP19-rekin kolonizatu eta/edo inokulatutako arrozean peroxidasa jarduera handitu zen; hala ere, *Magnaporthe oryzae*-k ez zuen peroxidasa jardueran eraginik izan. Superoxido dismutasak (SOD), H₂O₂ sintasa gisa, O₂⁻-ren H₂O₂-ra murriztea katalizatzen du. SOD-k funtsezko zeregina du landareen hainbat estresekiko erresistentzian, landarearen barruko H₂O₂-ren kontzentrazioa orekatuz, eta horrela landareen hainbat estresekiko tolerantzia hobetuz³⁴. Ikerketa honetan, lorontziko esperimentuan, *Magnaporthe oryzae* txertatu eta 30 egunera (30 DAT), RF eta RBF taldeetako SOD jarduerak % 121,9 eta % 104,5 handiagoak izan ziren R taldekoak baino, hurrenez hurren, *Magnaporthe oryzae* infekzioarekiko SOD erantzuna adieraziz. Bai lapikoan bai soroan egindako esperimentuetan, *Magnaporthe oryzae* NP19-rekin txertatutako arrozean SOD jarduerak % 67,7 eta % 28,8 handiagoak izan ziren, hurrenez hurren, txertatu gabeko arrozean baino, txertatu eta 30 egunera. Landareen erantzun biokimikoetan eragina dute ingurumenak, estres iturriak eta landare motak³⁵. Landareen antioxidatzaileen entzimen jarduerak zuzenean eragiten dituzte ingurumen-faktoreek, eta hauek, aldi berean, landareen antioxidatzaileen entzimen jarduerak eragiten dituzte, landareen komunitate mikrobianoa aldatuz.
Ikerketa honetan erabilitako arroz-leherketa gaixotasunaren onddoa (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI sarbide-zenbakia PP861312) anduia izan zen.13RD6 arroz-barietatearen sustraietatik isolatua Nakhon Phanom probintzian, Thailandian (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Andui hau salda nutritiboan (NB) landu zen 30°C-tan eta 150 rpm-tan 18 orduz. Bakterioen kontzentrazioa kalkulatzeko, bakterioen suspentsioaren xurgapena 600 nm-tan neurtu zen. Bakterioen suspentsioaren kontzentrazioa honetara egokitu zen:10⁶CFU/mL ur desionizatu esterilarekin (dH₂O). Arroz-leherketa onddoa (Pyricularia oryzae) patata-dextrosa-agar (PDA) batean txertatu zen eta 25 °C-tan inkubatu zen 7 egunez. Onddoen mizelioa arroz-zahia-agar medio batera transferitu zen (% 2 (w/v) arroz-zahia, % 0,5 (w/v) sakarosa eta % 2 (w/v) agar ur desionizatuan disolbatuta, pH 7) eta 25 °C-tan inkubatu zen 7 egunez. Arroz-kultibar sentikor baten (KDML105) hosto esterilizatu bat mizelioan jarri zen konidioak eragiteko eta 25 °C-tan inkubatu zen 5 egunez UV eta argi zuri konbinatuaren pean. Konidioak bildu ziren mizelioa eta hosto infektatuaren gainazala 10 ml Tween 20 disoluzio esterilizatu % 0,025 (v/v) erabiliz astiro-astiro garbituz. Onddoen disoluzioa zortzi gaza-geruzatik iragazi zen mizelioa, agarra eta arroz-hostoak kentzeko. Suspentsioko konidioen kontzentrazioa 5 × 10⁵ konidio/ml-ra egokitu zen analisi gehiago egiteko.
Kosakonia oryziphila NP19 zelulen kultura freskoak prestatu ziren NB ingurunean 37 °C-tan 24 orduz haziz. Zentrifugatu ondoren (3047 × g, 10 min), zelula-pelleta bildu, bi aldiz garbitu zen 10 mM fosfato-bufferdun gatzarekin (PBS, pH 7.2) eta buffer berean berriro eseki zen. Zelula-esekiduraren dentsitate optikoa 600 nm-tan neurtu zen, gutxi gorabehera 1.0ko balioa lortuz (1.0 × 10⁷ CFU/μl-ren baliokidea, mantenugai-agar plaketan laminatuz zehaztua). P. oryzae-ren konidioak PBS disoluzioan eseki eta hemozitometro bat erabiliz zenbatuz lortu ziren. *K. oryziphila* NP19 eta *P.... Hosto-zipriztinketa esperimentuetarako, K. oryziphila* konidioak arroz-hosto freskoetan prestatu ziren, 1,0 × 10⁷ CFU/μL eta 5,0 × 10² konidio/μL kontzentrazioetan, hurrenez hurren. Arroz-lagina prestatzeko metodoa honako hau izan zen: arroz-landareen 5 cm-ko luzera zuten hostoak moztu eta paper xurgatzaile hezearekin estalitako Petri plaketan jarri ziren. Bost tratamendu-talde ezarri ziren: (i) R: kontrol gisa bakterioen txertaketarik gabeko arroz-hostoak, % 0,025eko (v/v) Tween 20 disoluzioarekin osatuta; (ii) RB + F: K. oryziphila NP19rekin txertatutako arroza, arroz-leherketa eragiten duen onddoaren konidioen 2 μL-ko suspentsioarekin osatuta; (iii) R + BF: R taldeko arroza, leherketa-onddoaren konidioen suspentsioaren eta K. oryziphila NP19ren nahasketaren 4 μl-ko nahasketarekin osatuta (1:1 bolumen-erlazioa); (iv) R + F: R taldeko arroza, 2 μl konidioen suspentsioarekin osatua; (v) RF + B: R taldeko arroza, 2 μl konidioen suspentsioarekin osatua, 30 orduz inkubatu zen, eta ondoren 2 μl K. oryziphila NP19 gehitu ziren leku berean. Petri plaka guztiak 25 °C-tan inkubatu ziren iluntasunean 30 orduz eta gero argi jarraituaren pean jarri ziren. Talde bakoitza hirukoiztuta eratu zen. 72 orduko kulturaren ondoren, landare-ehunak mikroskopia elektroniko eskaneatuaren (SEM) bidez behatu eta aztertu ziren. Laburbilduz, landare-ehunak % 2,5 (v/v) glutaraldehidoa zuen fosfato-bufferrean finkatu ziren eta etanol-soluzioen serie baten bidez deshidratatu ziren. Karbono dioxidoarekin puntu kritikoan lehortu ondoren, laginak urrez estali ziren sputter bidez eta azkenik mikroskopio elektroniko eskaneatuaren bidez aztertu ziren.15
Argitaratze data: 2025eko abenduaren 15a