Aquest estudi demostra que el fong simbiòtic de la rizosfera *Kosakonia oryziphila* NP19 aïllat de les arrels d'arròs és un biopesticida prometedor que promou el creixement de les plantes i un biopesticida per al control de la píndola de l'arròs causada per *Pyricularia oryzae*. Es van dur a terme experiments in vitro en fulles fresques de plàntules d'arròs jasmin de la varietat Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Els resultats van mostrar que NP19 inhibia eficaçment la germinació de les conídies de *Pyricularia oryzae*. La infecció per *Pyricularia oryzae* es va inhibir en tres condicions de tractament diferents: primer, l'arròs es va colonitzar amb NP19 i es va inocular amb conídies de *Pyricularia oryzae*; en segon lloc, es va aplicar una barreja de NP19 i conídies de *Pyricularia oryzae* a les fulles;
El bacteri de la rizosfera *Kosakonia oryziphila* NP1914es va aïllar de les arrels d'arròs (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19 té propietats que promouen el creixement de les plantes, com ara la fixació del nitrogen, la producció d'àcid indolacètic (IAA) i la solubilització del fosfat. Curiosament, *Kosakonia oryziphila* NP19 produeix quitinasa14.L'aplicació de *Kosakonia oryziphila* NP19 a llavors d'arròs KDML105 va millorar la supervivència de l'arròs després de la infecció per la blastosis de l'arròs. L'objectiu d'aquest estudi és (i) elucidar el mecanisme inhibidor de *Kosakonia oryziphila* NP19 contra la blastosis de l'arròs i (ii) investigar l'efecte de *Kosakonia oryziphila* NP19 en el control de la blastosis de l'arròs.
Els nutrients tenen un paper crucial en el creixement i desenvolupament de les plantes, ja que serveixen com a factors que controlen diverses malalties microbianes. La nutrició mineral d'una planta determina la seva resistència a les malalties, les seves característiques morfològiques o tissulars i la seva virulència, o la seva capacitat de sobreviure contra els patògens. El fòsfor pot alentir el desenvolupament i reduir la gravetat de la pyrosis de l'arròs augmentant la síntesi de compostos fenòlics. El potassi generalment redueix la incidència de moltes malalties de l'arròs, com ara la pyrosis de l'arròs, la taca foliar bacteriana, la taca de la beina foliar, la podridura de la tija i la taca foliar. Un estudi de Perrenoud va mostrar que els fertilitzants amb alt contingut de potassi també poden reduir la incidència de malalties fúngiques de l'arròs i augmentar el rendiment. Nombrosos estudis han demostrat que els fertilitzants amb sofre poden millorar la resistència dels cultius als patògens fúngics.27L'excés de magnesi (un component de la clorofil·la) pot provocar la ruptura de l'arròs.21El zinc pot matar directament els patògens, reduint així la gravetat de la malaltia.22Els assajos de camp van mostrar que, tot i que les concentracions de fòsfor, potassi, sofre i zinc al sòl del camp eren més altes que en l'experiment del test, la infecció per la infecció de l'arròs encara es propagava a través de les fulles. Els nutrients del sòl poden no ser gaire eficaços per controlar la infecció per la infecció de l'arròs, ja que la humitat relativa i la temperatura són desfavorables per a una forta infestació de patògens.
En assajos de camp, es van detectar Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis i C. gleum en tots els tractaments. Stenotrophomonas maltophilia s'ha aïllat de la rizosfera de blat, civada, cogombre, blat de moro i patata i ha demostrat biocontrol.activitatcontra Colletotrichum nymphaeae.28 A més, s'ha informat que P. dispersa és eficaç contra el negrepodridura demoniato.29 A més, la soca R1 de Xanthomonas sacchari ha demostrat activitat antagonista contra la pyrosi de l'arròs i la podridura de la panícula causades per Burkholderiaglumae.30La Burkholderia oryzae NP19 pot establir una relació simbiòtica amb el teixit de l'arròs durant la germinació i convertir-se en un fong simbiòtic endèmic per a algunes varietats d'arròs. Mentre que altres bacteris del sòl poden colonitzar l'arròs després del trasplantament, el fong blastomatos NP19, un cop colonitzat, influeix en múltiples factors en el mecanisme de defensa de l'arròs contra aquesta malaltia. La NP19 no només suprimeix el creixement de P. oryzae en més d'un 50% (vegeu la taula suplementària S1 a l'apèndix en línia), sinó que també redueix el nombre de lesions blastomatoses a les fulles i augmenta el rendiment de l'arròs inoculat o colonitzat amb NP19 (RBf, RFf-B i RBFf-B) en assajos de camp (Figura S3).
El fong Pyricularia oryzae, que causa la blastomatosi de les plantes, és un fong hemitròfic que requereix nutrients de la planta hoste durant la infecció. Les plantes produeixen espècies reactives d'oxigen (ROS) per suprimir la infecció fúngica; tanmateix, Pyricularia oryzae utilitza diverses estratègies per contrarestar les ROS produïdes per l'hoste.31Les peroxidases semblen tenir un paper en la resistència als patògens, incloent-hi l'enllaç creuat de les proteïnes de la paret cel·lular, l'engruiximent de les parets del xilema, la producció de ROS i la neutralització del peròxid d'hidrogen.32Els enzims antioxidants poden servir com a sistema específic de detecció de ROS. A través de les seves propietats antioxidants, la superòxid dismutasa (SOD) i la peroxidasa (POD) ajuden a iniciar respostes de defensa, amb la SOD com a primera línia de defensa.33En l'arròs, l'activitat de la peroxidasa vegetal s'indueix després d'una infecció amb patògens vegetals com ara *Pyricularia oryzae* i *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32En aquest estudi, l'activitat de la peroxidasa va augmentar en arròs colonitzat i/o inoculat amb *Magnaporthe oryzae* NP19; tanmateix, *Magnaporthe oryzae* no va afectar l'activitat de la peroxidasa. La superòxid dismutasa (SOD), com a H₂O₂ sintasa, catalitza la reducció d'O₂⁻ a H₂O₂. La SOD juga un paper crucial en la resistència de les plantes a diversos estrès, ja que equilibra la concentració d'H₂O₂ dins de la planta, millorant així la tolerància de les plantes a diversos estrès³⁴. En aquest estudi, en l'experiment en test, 30 dies després de la inoculació de *Magnaporthe oryzae* (30 DAT), les activitats de SOD en els grups RF i RBF van ser un 121,9% i un 104,5% més altes que les del grup R, respectivament, cosa que indica una resposta de SOD a la infecció per *Magnaporthe oryzae*. Tant en els experiments de test com en els de camp, les activitats de SOD en l'arròs inoculat amb *Magnaporthe oryzae* NP19 van ser un 67,7% i un 28,8% més altes que les de l'arròs no inoculat 30 dies després de la inoculació, respectivament. Les respostes bioquímiques de les plantes es veuen afectades per l'entorn, la font d'estrès i el tipus de planta³⁵. Les activitats dels enzims antioxidants de les plantes es veuen directament afectades per factors ambientals, que al seu torn afecten les activitats dels enzims antioxidants de les plantes alterant la comunitat microbiana de la planta.
El fong que causa la malaltia de l'apòsit de l'arròs (Kosakonia oryziphila NP19, número d'accés del NCBI PP861312) utilitzat en aquest estudi va ser la soca13aïllat de les arrels del cultivar d'arròs RD6 a la província de Nakhon Phanom, Tailàndia (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Aquesta soca es va cultivar en brou nutritiu (NB) a 30°C i 150 rpm durant 18 h. Per calcular la concentració bacteriana, es va mesurar l'absorbància de la suspensió bacteriana a 600 nm. La concentració de la suspensió bacteriana es va ajustar a10⁶UFC/mL amb aigua desionitzada estèril (dH₂O). El fong de la blastoscòpia de l'arròs (Pyricularia oryzae) es va inocular localment en agar dextrosa de patata (PDA) i es va incubar a 25 °C durant 7 dies. El miceli fúngic es va transferir a un medi d'agar de segó d'arròs (2% (p/v) de segó d'arròs, 0,5% (p/v) de sacarosa i 2% (p/v) d'agar dissolt en aigua desionitzada, pH 7) i es va incubar a 25 °C durant 7 dies. Es va col·locar una fulla esterilitzada d'un cultivar d'arròs susceptible (KDML105) sobre el miceli per induir conídies i es va incubar a 25 °C durant 5 dies sota llum UV i blanca combinada. Les conídies es van recollir netejant suaument el miceli i la superfície de la fulla infectada amb 10 ml de solució esterilitzada de Tween 20 al 0,025% (v/v). La solució fúngica es va filtrar a través de vuit capes de gasa per eliminar el miceli, l'agar i les fulles d'arròs. La concentració de conídies a la suspensió es va ajustar a 5 × 10⁵ conídies/ml per a una anàlisi posterior.
Es van preparar cultius frescos de cèl·lules de Kosakonia oryziphila NP19 mitjançant el seu cultiu en medi NB a 37 °C durant 24 h. Després de la centrifugació (3047 × g, 10 min), es va recollir el precipitat cel·lular, es va rentar dues vegades amb 10 mM de solució salina tamponada amb fosfat (PBS, pH 7,2) i es va resuspendre en el mateix tampó. La densitat òptica de la suspensió cel·lular es va mesurar a 600 nm, obtenint un valor d'aproximadament 1,0 (equivalent a 1,0 × 10⁷ CFU/μl determinat mitjançant la sembra en plaques d'agar nutritiu). Les conídies de P. oryzae es van obtenir suspenent-les en solució PBS i comptant-les amb un hemocitòmetre. Les suspensions de *K. oryziphila* NP19 i *P. Per als experiments de frotis foliar, es van preparar conídies de K. oryziphila* en fulles fresques d'arròs a concentracions d'1,0 × 10⁷ UFC/μL i 5,0 × 10² conídies/μL, respectivament. El mètode de preparació de la mostra d'arròs va ser el següent: es van tallar fulles de 5 cm de llarg de les plàntules d'arròs i es van col·locar en plaques de Petri folrades amb paper absorbent humit. Es van establir cinc grups de tractament: (i) R: fulles d'arròs sense inoculació bacteriana com a control, suplementades amb una solució de Tween 20 al 0,025% (v/v); (ii) RB + F: arròs inoculat amb K. oryziphila NP19, suplementat amb 2 μL de suspensió de conídies del fong causant de la blastocitosi de l'arròs; (iii) R + BF: Arròs del grup R suplementat amb 4 μl d'una barreja de suspensió de conídies del fong blastocitosi i K. oryziphila NP19 (relació volumètrica 1:1); (iv) R + F: Arròs del grup R suplementat amb 2 μl de suspensió de conídies de fongs explosius; (v) RF + B: L'arròs del grup R suplementat amb 2 μl de suspensió de conídies de fongs explosius es va incubar durant 30 h i després es van afegir 2 μl de K. oryziphila NP19 al mateix lloc. Totes les plaques de Petri es van incubar a 25 °C a les fosques durant 30 h i després es van col·locar sota llum contínua. Cada grup es va formar per triplicat. Després de 72 h de cultiu, els teixits vegetals es van observar i analitzar mitjançant microscòpia electrònica de rastreig (SEM). Breument, els teixits vegetals es van fixar en tampó fosfat que contenia glutaraldehid al 2,5% (v/v) i es van deshidratar mitjançant una sèrie de solucions d'etanol. Després de l'assecatge en punt crític amb diòxid de carboni, les mostres es van recobrir per pulverització catòdica amb or i finalment es van examinar mitjançant un microscopi electrònic de rastreig.15
Data de publicació: 15 de desembre de 2025