Utafiti huu unaonyesha kwamba kuvu wa rhizosphere *Kosakonia oryziphila* NP19 iliyotengwa kutoka kwenye mizizi ya mpunga ni dawa ya kibiolojia inayokuza ukuaji wa mimea na dawa ya kibiolojia inayodhibiti mlipuko wa mchele unaosababishwa na *Pyricularia oryzae*. Majaribio ya ndani ya vitro yalifanywa kwenye majani mabichi ya miche ya mchele wa jasmine ya aina ya Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Matokeo yalionyesha kuwa NP19 ilizuia kwa ufanisi kuota kwa *Pyricularia oryzae* conidia. Maambukizi ya *Pyricularia oryzae* yalizuiliwa chini ya hali tatu tofauti za matibabu: kwanza, mchele ulitawaliwa na NP19 na kuchanjwa na *Pyricularia oryzae* conidia; pili, mchanganyiko wa NP19 na *Pyricularia oryzae* conidia ulitumika kwenye majani;
Bakteria ya rhizosphere *Kosakonia oryziphila* NP1914ilitengwa kutoka kwa mizizi ya mchele (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryphila* NP19 ina sifa za kukuza ukuaji wa mimea, ikiwa ni pamoja na uwekaji wa nitrojeni, uzalishaji wa asidi ya indoleacetic (IAA), na umumunyifu wa fosfeti. Cha kufurahisha ni kwamba, *Kosakonia oryphila* NP19 hutoa chitinase14.Matumizi ya *Kosakonia oryziphila* NP19 kwenye mbegu za mchele za KDML105 yaliboresha uhai wa mchele baada ya maambukizi ya mlipuko wa mchele. Lengo la utafiti huu ni (i) kufafanua utaratibu wa kuzuia *Kosakonia oryziphila* NP19 dhidi ya mlipuko wa mchele na (ii) kuchunguza athari za *Kosakonia oryziphila* NP19 katika kudhibiti mlipuko wa mchele.
Virutubisho vina jukumu muhimu katika ukuaji na ukuaji wa mimea, vikifanya kazi kama vipengele vinavyodhibiti magonjwa mbalimbali ya vijidudu. Lishe ya madini ya mmea huamua upinzani wake wa magonjwa, sifa za kimofolojia au tishu, na virule, au uwezo wa kuishi dhidi ya vimelea. Fosforasi inaweza kupunguza kasi ya ukuaji na kupunguza ukali wa mlipuko wa mchele kwa kuongeza usanisi wa misombo ya fenoli. Potasiamu kwa ujumla hupunguza matukio ya magonjwa mengi ya mchele, kama vile mlipuko wa mchele, doa la jani la bakteria, doa la jani, kuoza kwa shina, na doa la jani. Utafiti uliofanywa na Perrenoud ulionyesha kuwa mbolea zenye potasiamu nyingi zinaweza pia kupunguza matukio ya magonjwa ya kuvu ya mchele na kuongeza mavuno. Tafiti nyingi zimeonyesha kuwa mbolea za salfa zinaweza kuboresha upinzani wa mazao dhidi ya vimelea vya kuvu.27Magnesiamu iliyozidi (sehemu ya klorofili) inaweza kusababisha mlipuko wa mchele.21Zinki inaweza kuua vijidudu vya magonjwa moja kwa moja, na hivyo kupunguza ukali wa ugonjwa.22Majaribio ya shambani yalionyesha kwamba ingawa viwango vya fosforasi, potasiamu, salfa, na zinki kwenye udongo wa shambani vilikuwa vya juu kuliko katika jaribio la sufuria, mlipuko wa mchele bado ulienea kupitia majani ya mchele. Virutubisho vya udongo vinaweza visifanikishe sana katika kudhibiti mlipuko wa mchele, kwani unyevu na halijoto ya wastani havifai kwa maambukizi makubwa ya vimelea.
Katika majaribio ya shambani, Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis na C. gleum ziligunduliwa katika matibabu yote. Stenotrophomonas maltophilia imetengwa kutoka kwa rhizosphere ya ngano, shayiri, tango, mahindi, na viazi na imeonyesha udhibiti wa kibiolojia.shughulidhidi ya Colletotrichum nymphaeae.28 Zaidi ya hayo, P. dispersa imeripotiwa kuwa na ufanisi dhidi ya weusikuoza kwaViazi vitamu.29 Zaidi ya hayo, aina ya R1 ya Xanthomonas sacchari imeonyesha shughuli ya upinzani dhidi ya mlipuko wa mchele na kuoza kwa hofu kunakosababishwa na Burkholderiaglumae.30Burkholderia oryzae NP19 inaweza kuanzisha uhusiano wa kutegemeana na tishu za mchele wakati wa kuota na kuwa kuvu wa kutegemeana wa kawaida kwa baadhi ya aina za mpunga. Ingawa bakteria wengine wa udongo wanaweza kutawala mchele baada ya kupandikizwa, kuvu wa mlipuko NP19, mara tu ulipotawaliwa, huathiri mambo mengi katika utaratibu wa ulinzi wa mchele dhidi ya ugonjwa huu. NP19 sio tu kwamba inakandamiza ukuaji wa P. oryzae kwa zaidi ya 50% (tazama Jedwali la Ziada S1 katika kiambatisho cha mtandaoni), lakini pia hupunguza idadi ya vidonda vya mlipuko kwenye majani na kuongeza mavuno ya mchele uliochanjwa au kutawaliwa na NP19 (RBf, RFf-B, na RBFf-B) katika majaribio ya shambani (Mchoro S3).
Kuvu aina ya Pyricularia oryzae, ambayo husababisha mlipuko wa mimea, ni kuvu aina ya hemittrophic ambayo inahitaji virutubisho kutoka kwa mmea mwenyeji wakati wa maambukizi. Mimea hutoa spishi tendaji za oksijeni (ROS) ili kukandamiza maambukizi ya fangasi; hata hivyo, Pyricularia oryzae hutumia mikakati mbalimbali ili kukabiliana na ROS inayozalishwa na mwenyeji.31Peroksidasi zinaonekana kuchukua jukumu katika upinzani wa vimelea, ikiwa ni pamoja na kuunganisha protini za ukuta wa seli, unene wa kuta za xylem, uzalishaji wa ROS, na kupunguza peroksidi ya hidrojeni.32Vimeng'enya vya antioxidant vinaweza kutumika kama mfumo maalum wa kuchuja ROS. Kupitia sifa zao za antioxidant, superoxide dismutase (SOD) na peroxidase (POD) husaidia kuanzisha majibu ya ulinzi, huku SOD ikitumika kama mstari wa kwanza wa ulinzi.33Katika mchele, shughuli ya peroksidasi ya mimea husababishwa baada ya kuambukizwa na vimelea vya mimea kama vile *Pyricularia oryzae* na *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32Katika utafiti huu, shughuli za peroxidase ziliongezeka katika mchele uliowekwa na/au kuchanjwa na *Magnaporthe oryzae* NP19; hata hivyo, *Magnaporthe oryzae* haikuathiri shughuli za peroxidase. Superoxide dismutase (SOD), kama H₂O₂ synthase, huchochea kupungua kwa O₂⁻ hadi H₂O₂. SOD ina jukumu muhimu katika upinzani wa mimea kwa mikazo mbalimbali kwa kusawazisha mkusanyiko wa H₂O₂ ndani ya mmea, na hivyo kuongeza uvumilivu wa mimea kwa mikazo mbalimbali³⁴. Katika utafiti huu, katika jaribio la sufuria, siku 30 baada ya kuchanjwa kwa *Magnaporthe oryzae* (30 DAT), shughuli za SOD katika vikundi vya RF na RBF zilikuwa 121.9% na 104.5% juu kuliko zile zilizo katika kundi la R, mtawalia, ikionyesha mwitikio wa SOD kwa maambukizi ya *Magnaporthe oryzae*. Katika majaribio ya chungu na shambani, shughuli za SOD katika mchele uliochanjwa *Magnaporthe oryzae* NP19 zilikuwa 67.7% na 28.8% zaidi kuliko zile zilizo kwenye mchele usiochanjwa siku 30 baada ya kuchanjwa, mtawalia. Majibu ya kibiokemikali ya mimea huathiriwa na mazingira, chanzo cha msongo wa mawazo, na aina ya mmea³⁵. Shughuli za kimeng'enya cha antioxidant ya mimea huathiriwa moja kwa moja na mambo ya kimazingira, ambayo nayo huathiri shughuli za kimeng'enya cha antioxidant ya mimea kwa kubadilisha jamii ya vijidudu vya mimea.
Kuvu ya ugonjwa wa mlipuko wa mpunga (Kosakonia oryziphila NP19, nambari ya upatanishi wa NCBI PP861312) iliyotumika katika utafiti huu ilikuwa aina ya13Imetengwa kutoka kwenye mizizi ya aina ya mpunga RD6 katika Mkoa wa Nakhon Phanom, Thailand (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Aina hii ilikuzwa katika mchuzi wa virutubisho (NB) kwa joto la 30°C na 150 rpm kwa saa 18. Ili kuhesabu mkusanyiko wa bakteria, unyonyaji wa mchanganyiko wa bakteria kwa 600 nm ulipimwa. Kiwango cha mchanganyiko wa bakteria kilirekebishwa kuwa10⁶CFU/mL na maji tasa yaliyosafishwa (dH₂OKuvu ya mchele (Pyricularia oryzae) ilichanjwa kwa doa kwenye agar ya viazi dextrose (PDA) na kuanguliwa kwa joto la 25°C kwa siku 7. Mycelium ya kuvu ilihamishiwa kwenye agar ya kati ya pumba za mchele (2% (w/v) pumba za mchele, 0.5% (w/v) sucrose, na 2% (w/v) agar iliyoyeyushwa katika maji yaliyosafishwa, pH 7) na kuanguliwa kwa joto la 25°C kwa siku 7. Jani lililochachushwa la aina ya mpunga inayoweza kuathiriwa (KDML105) liliwekwa kwenye mycelium ili kusababisha conidia na kuanguliwa kwa joto la 25°C kwa siku 5 chini ya mwanga wa jua na mwanga mweupe. Conidia zilikusanywa kwa kufuta kwa upole mycelium na uso wa jani lililoambukizwa na 10 ml ya 0.025% (v/v) myeyusho wa 20 uliochachushwa. Mmweyusho wa kuvu ulichujwa kupitia tabaka nane za kitambaa cha jibini ili kuondoa mycelium, agar, na majani ya mchele. Kiwango cha conidia katika kusimamishwa kilirekebishwa hadi 5 × 10⁵ conidia/ml kwa ajili ya uchambuzi zaidi.
Tamaduni mpya za seli za Kosakonia oryziphila NP19 zilitayarishwa kwa kuikuza katika halijoto ya NB kwa nyuzi joto 37 kwa saa 24. Baada ya kuizungusha (3047 × g, dakika 10), chembe chembe ya seli ilikusanywa, kuoshwa mara mbili na saline ya fosfeti yenye buffer ya 10 mM (PBS, pH 7.2), na kusimamishwa tena katika bafa ile ile. Msongamano wa macho wa kusimamishwa kwa seli ulipimwa kwa nm 600, na kupata thamani ya takriban 1.0 (sawa na 1.0 × 10⁷ CFU/μl iliyoamuliwa kwa kuchomekwa kwenye sahani za agar zenye virutubisho). Conidia ya P. oryzae ilipatikana kwa kuizungusha katika myeyusho wa PBS na kuihesabu kwa kutumia hemocytometer. Kusimamishwa kwa *K. oryziphila* NP19 na *P. Kwa majaribio ya smear ya majani, K. oryphila* conidia ilitayarishwa kwenye majani mabichi ya mchele kwa viwango vya 1.0 × 10⁷ CFU/μL na 5.0 × 10² conidia/μL, mtawalia. Mbinu ya kuandaa sampuli ya mchele ilikuwa kama ifuatavyo: Majani ya urefu wa sentimita 5 kutoka kwa miche ya mchele yalikatwa na kuwekwa kwenye sahani za Petri zilizofunikwa na karatasi iliyofyonzwa iliyolowa. Makundi matano ya matibabu yalianzishwa: (i) R: majani ya mchele bila chanjo ya bakteria kama udhibiti, iliyoongezewa na 0.025% (v/v) Kati ya myeyusho wa 20; (ii) RB + F: mchele uliochanjwa na K. oryphila NP19, ulioongezewa na 2 μL ya kusimamishwa kwa conidia ya kuvu inayosababisha mlipuko wa mchele; (iii) R + BF: Mchele katika kundi R ulioongezewa na 4 μl ya mchanganyiko wa kusimamishwa kwa conidia ya kuvu na K. oryphila NP19 (uwiano wa ujazo 1:1); (iv) R + F: Mchele katika kundi R ulioongezewa mililita 2 za kusimamishwa kwa conidia ya kuvu ya mlipuko; (v) RF + B: Mchele katika kundi R ulioongezewa mililita 2 za kusimamishwa kwa conidia ya kuvu ya mlipuko uliwekwa kwenye incubation kwa saa 30, na kisha mililita 2 za K. oryphila NP19 ziliongezwa mahali pamoja. Sahani zote za Petri ziliwekwa kwenye incubation kwa 25°C gizani kwa saa 30 na kisha kuwekwa chini ya mwanga unaoendelea. Kila kundi liliundwa kwa njia ya tatu. Baada ya saa 72 za kukuzwa, tishu za mimea zilichunguzwa na kuchanganuliwa kwa kutumia hadubini ya elektroni ya kuchanganua (SEM). Kwa kifupi, tishu za mimea ziliwekwa kwenye bafa ya fosfeti iliyo na 2.5% (v/v) glutaraldehyde na kukaushwa kupitia mfululizo wa myeyusho wa ethanoli. Baada ya kukausha kwa sehemu muhimu na kaboni dioksidi, sampuli zilipakwa sputter na dhahabu na hatimaye kuchunguzwa kwa kutumia darubini ya elektroni ya kuchanganua.15
Muda wa chapisho: Desemba 15-2025