यस अध्ययनले धानको जराबाट छुट्याइएको राइजोस्फियर सिम्बायोटिक फंगस *कोसाकोनिया ओरिजिफिला* NP19 एक आशाजनक बिरुवाको वृद्धि-प्रवर्द्धन गर्ने जैविक कीटनाशक र *पाइरिकुलरिया ओरिजे* बाट हुने धानको विस्फोट नियन्त्रणको लागि जैविक कीटनाशक हो भनेर देखाउँछ। खाओ डाव्क माली १०५ (KDML105) प्रजातिको चमेली धानको बिरुवाको ताजा पातहरूमा इन भिट्रो प्रयोगहरू गरिएको थियो। नतिजाहरूले देखाए कि NP19 ले *पाइरिकुलरिया ओरिजे* कोनिडियाको अंकुरणलाई प्रभावकारी रूपमा रोकेको थियो। *पाइरिकुलरिया ओरिजे* संक्रमण तीन फरक उपचार अवस्थाहरूमा रोकिएको थियो: पहिलो, चामललाई NP19 ले उपनिवेश गरिएको थियो र *पाइरिकुलरिया ओरिजे* कोनिडियाले टीकाकरण गरिएको थियो; दोस्रो, NP19 र *पाइरिकुलरिया ओरिजे* कोनिडियाको मिश्रण पातहरूमा लगाइएको थियो;
राइजोस्फियर ब्याक्टेरिया *कोसाकोनिया ओरिजिफिला* NP1914धानको जराबाट अलग गरिएको थियो (*Oryza sativa* L. cv. RD6)। *कोसाकोनिया ओरिजिफिला* NP19 मा नाइट्रोजन फिक्सेसन, इन्डोलेएसेटिक एसिड (IAA) उत्पादन, र फस्फेट घुलनशीलता सहित बिरुवाको वृद्धि-प्रवर्द्धन गर्ने गुणहरू छन्। चाखलाग्दो कुरा के छ भने, *कोसाकोनिया ओरिजिफिला* NP19 ले चिटिनेज उत्पादन गर्दछ।१४.*कोसाकोनिया ओरिजिफिला* NP19 लाई KDML105 धानको बीउमा प्रयोग गर्नाले धानको ब्लास्ट संक्रमण पछि धानको बाँच्ने क्षमतामा सुधार आयो। यस अध्ययनको उद्देश्य (i) धानको ब्लास्ट विरुद्ध *कोसाकोनिया ओरिजिफिला* NP19 को निरोधात्मक संयन्त्रलाई स्पष्ट पार्नु र (ii) धानको ब्लास्ट नियन्त्रणमा *कोसाकोनिया ओरिजिफिला* NP19 को प्रभावको अनुसन्धान गर्नु हो।
पौष्टिक तत्वहरूले बिरुवाको वृद्धि र विकासमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्, जसले विभिन्न सूक्ष्मजीव रोगहरूलाई नियन्त्रण गर्ने कारकको रूपमा काम गर्छन्। बिरुवाको खनिज पोषणले यसको रोग प्रतिरोधात्मक क्षमता, रूपात्मक वा तन्तु विशेषताहरू, र विषाणु, वा रोगजनकहरू विरुद्ध बाँच्ने क्षमता निर्धारण गर्दछ। फस्फोरसले फेनोलिक यौगिकहरूको संश्लेषण बढाएर विकासलाई ढिलो गर्न र धानको विस्फोटको गम्भीरता कम गर्न सक्छ। पोटासियमले सामान्यतया धानको विस्फोट, ब्याक्टेरियाको पातको धब्बा, पातको शीथको धब्बा, डाँठ कुहिने र पातको धब्बा जस्ता धेरै धान रोगहरूको घटना घटाउँछ। पेरेनाउडको एक अध्ययनले देखाएको छ कि उच्च-पोटासियम मलहरूले धानको फंगल रोगहरूको घटनालाई पनि कम गर्न र उत्पादन बढाउन सक्छ। धेरै अध्ययनहरूले देखाएका छन् कि सल्फर मलहरूले फंगल रोगजनकहरूको लागि बाली प्रतिरोध सुधार गर्न सक्छ।27अत्यधिक म्याग्नेसियम (क्लोरोफिलको एक घटक) ले धानको विस्फोट निम्त्याउन सक्छ।21जिंकले रोगजनकहरूलाई सिधै मार्न सक्छ, जसले गर्दा रोगको गम्भीरता कम हुन्छ।22क्षेत्रीय परीक्षणहरूले देखाए कि खेतको माटोमा फस्फोरस, पोटासियम, सल्फर र जिंकको सांद्रता गमला प्रयोगको तुलनामा बढी भए तापनि, धानको ब्लास्ट अझै पनि धानको पातहरू मार्फत फैलिन्छ। माटोका पोषक तत्वहरू धानको ब्लास्ट नियन्त्रण गर्न धेरै प्रभावकारी नहुन सक्छन्, किनकि सापेक्षिक आर्द्रता र तापक्रम बलियो रोगजनक संक्रमणको लागि प्रतिकूल हुन्छ।
क्षेत्रीय परीक्षणहरूमा, सबै उपचारहरूमा स्टेनोट्रोफोमोनास माल्टोफिलिया, पी. डिस्पर्सा, जान्थोमोनास स्याचारी, बर्खोल्डेरिया मल्टीभोरन्स, बर्खोल्डेरिया डिफ्युसा, बर्खोल्डेरिया भियतनामिएन्सिस र सी. ग्लेम पत्ता लागे। स्टेनोट्रोफोमोनास माल्टोफिलियालाई गहुँ, जई, काकडी, मकै र आलुको राइजोस्फियरबाट अलग गरिएको छ र जैविक नियन्त्रण देखाइएको छ।गतिविधिकोलेटोट्रिचम निम्फिया विरुद्ध।28 यसबाहेक, P. dispersa कालोकुहिएकोगुलियो आलु।29 यसबाहेक, Xanthomonas sacchari को R1 स्ट्रेनले बर्खोल्डेरियाले गर्दा हुने धानको ब्लास्ट र प्यानिकल रोट विरुद्ध विरोधी गतिविधि देखाएको छ।ग्लुमे.३०अंकुरणको समयमा Burkholderia oryzae NP19 ले धानको तन्तुसँग सहजीवन सम्बन्ध स्थापित गर्न सक्छ र केही धानको प्रजातिहरूको लागि एक स्थानीय सहजीवन फंगस बन्न सक्छ। अन्य माटो ब्याक्टेरियाले रोपाइँ पछि धानमा उपनिवेश बनाउन सक्छ, ब्लास्ट फंगस NP19, एक पटक उपनिवेश भएपछि, यस रोग विरुद्ध धानको प्रतिरक्षा संयन्त्रमा धेरै कारकहरूलाई प्रभाव पार्छ। NP19 ले P. oryzae को वृद्धिलाई ५०% भन्दा बढीले दबाउने मात्र होइन (अनलाइन परिशिष्टमा पूरक तालिका S1 हेर्नुहोस्), तर पातहरूमा ब्लास्ट घाउहरूको संख्या पनि घटाउँछ र क्षेत्र परीक्षणहरूमा NP19 (RBf, RFf-B, र RBFf-B) सँग खोप लगाइएको वा उपनिवेश गरिएको धानको उत्पादन बढाउँछ (चित्र S3)।
पाइरिकुलरिया ओरिजा फङ्गस, जसले बिरुवामा ब्लास्ट निम्त्याउँछ, एक हेमिट्रोफिक फङ्गस हो जसलाई संक्रमणको समयमा होस्ट बिरुवाबाट पोषक तत्व चाहिन्छ। बिरुवाहरूले फंगल संक्रमणलाई दबाउन प्रतिक्रियाशील अक्सिजन प्रजाति (ROS) उत्पादन गर्छन्; यद्यपि, पाइरिकुलरिया ओरिजाले होस्ट-उत्पादित ROS लाई प्रतिरोध गर्न विभिन्न रणनीतिहरू प्रयोग गर्दछ।31पेरोक्सिडेजहरूले रोगजनक प्रतिरोधमा भूमिका खेल्ने देखिन्छ, जसमा कोष भित्ता प्रोटीनहरूको क्रस-लिङ्किङ, जाइलेम भित्ताहरूको मोटोपन, ROS उत्पादन, र हाइड्रोजन पेरोक्साइडको तटस्थीकरण समावेश छ।32एन्टिअक्सिडेन्ट इन्जाइमहरूले विशिष्ट ROS स्क्याभेन्जिङ प्रणालीको रूपमा काम गर्न सक्छन्। तिनीहरूको एन्टिअक्सिडेन्ट गुणहरू मार्फत, सुपरअक्साइड डिस्म्युटेज (SOD) र पेरोक्सिडेज (POD) ले प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाहरू सुरु गर्न मद्दत गर्छन्, SOD ले प्रतिरक्षाको पहिलो रेखाको रूपमा काम गर्दछ।33धानमा, *पाइरिकुलेरिया ओराइजे* र *जान्थोमोनास ओराइजे पीभी. ओराइजे* जस्ता बिरुवा रोगजनकहरूको संक्रमण पछि बिरुवा पेरोक्सिडेज गतिविधि प्रेरित हुन्छ।32यस अध्ययनमा, *Magnaporthe oryzae* NP19 ले उपनिवेशित र/वा खोप लगाइएको चामलमा पेरोक्सिडेज गतिविधि बढ्यो; यद्यपि, *Magnaporthe oryzae* ले पेरोक्सिडेज गतिविधिलाई असर गरेन। H₂O₂ सिन्थेजको रूपमा सुपरअक्साइड डिसम्युटेज (SOD), O₂⁻ लाई H₂O₂ मा घटाउन उत्प्रेरित गर्दछ। SOD ले बिरुवा भित्र H₂O₂ को सांद्रतालाई सन्तुलित गरेर विभिन्न तनावहरूमा बिरुवा प्रतिरोधमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, जसले गर्दा विभिन्न तनावहरू प्रति बिरुवा सहनशीलता बढ्छ³⁴। यस अध्ययनमा, भाँडो प्रयोगमा, *Magnaporthe oryzae* टीकाकरण (30 DAT) पछि 30 दिनमा, RF र RBF समूहहरूमा SOD गतिविधिहरू R समूहमा भन्दा क्रमशः 121.9% र 104.5% बढी थिए, जसले *Magnaporthe oryzae* संक्रमणको लागि SOD प्रतिक्रियालाई संकेत गर्दछ। भाँडो र खेत दुवै प्रयोगहरूमा, *Magnaporthe oryzae* NP19-इनोकुलेटेड चामलमा SOD गतिविधिहरू टीकाकरण गरिएको ३० दिन पछि खोप नदिइएको चामलमा भन्दा क्रमशः ६७.७% र २८.८% बढी थिए। बिरुवाको जैव रासायनिक प्रतिक्रियाहरू वातावरण, तनाव स्रोत र बिरुवाको प्रकार³⁵ द्वारा प्रभावित हुन्छन्। बिरुवाको एन्टिअक्सिडेन्ट इन्जाइम गतिविधिहरू वातावरणीय कारकहरूबाट प्रत्यक्ष रूपमा प्रभावित हुन्छन्, जसले गर्दा बिरुवाको सूक्ष्मजीव समुदाय परिवर्तन गरेर बिरुवाको एन्टिअक्सिडेन्ट इन्जाइम गतिविधिहरूलाई असर गर्छ।
यस अध्ययनमा प्रयोग गरिएको राइस ब्लास्ट रोग फंगस (कोसाकोनिया ओरिजिफिला NP19, NCBI एक्सेसन नम्बर PP861312) स्ट्रेन थियो13थाइल्याण्डको नाखोन फानोम प्रान्तमा रहेको धानको खेती RD6 को जराबाट अलग गरिएको (१६° ५९′ ४२.९″ उत्तर १०४° २२′ १७.९″ पूर्व)। यो प्रजातिलाई पोषक तत्वको ब्रोथ (NB) मा ३०° सेल्सियस र १५० rpm मा १८ घण्टाको लागि कल्चर गरिएको थियो। ब्याक्टेरियाको सांद्रता गणना गर्न, ६०० nm मा ब्याक्टेरियाको निलम्बनको अवशोषण मापन गरिएको थियो। ब्याक्टेरियाको निलम्बनको सांद्रतालाई समायोजन गरिएको थियो१०⁶बाँझ डिआयोनाइज्ड पानीको साथ CFU/mL (dH₂O का थप वस्तुहरू)। राइस ब्लास्ट फंगस (पाइरिकुलरिया ओराइजे) लाई आलुको डेक्सट्रोज अगर (PDA) मा स्पट-इनोकुलेट गरिएको थियो र २५°C मा ७ दिनको लागि इन्क्युबेट गरिएको थियो। फंगल माइसेलियमलाई राइस ब्रान अगर मध्यम (२% (w/v) राइस ब्रान, ०.५% (w/v) सुक्रोज, र २% (w/v) अगरलाई डिआयोनाइज्ड पानीमा घुलाएर, pH ७) मा स्थानान्तरण गरिएको थियो र २५°C मा ७ दिनको लागि इन्क्युबेट गरिएको थियो। कोनिडियालाई उत्प्रेरित गर्न संवेदनशील धानको खेती (KDML105) को एक निर्जंतुक पातलाई माइसेलियममा राखिएको थियो र संयुक्त UV र सेतो प्रकाशमा ५ दिनको लागि २५°C मा इन्क्युबेट गरिएको थियो। माइसेलियम र संक्रमित पातको सतहलाई १० मिलीलीटर निर्जंतुक ०.०२५% (v/v) ट्वीन २० घोलले बिस्तारै पुछेर कोनिडिया सङ्कलन गरिएको थियो। माइसेलियम, अगर र धानको पात हटाउन फंगल घोललाई चिजक्लोथको आठ तहहरू मार्फत फिल्टर गरिएको थियो। थप विश्लेषणको लागि सस्पेन्सनमा कोनिडिया सांद्रता ५ × १०⁵ कोनिडिया/मिलीमा समायोजन गरिएको थियो।
कोसाकोनिया ओरिजिफिला NP19 कोषहरूको ताजा संस्कृतिहरू NB माध्यममा ३७ डिग्री सेल्सियसमा २४ घण्टाको लागि कल्चर गरेर तयार पारिएको थियो। सेन्ट्रीफ्यूगेशन (३०४७ × g, १० मिनेट) पछि, कोष गोली सङ्कलन गरियो, १० mM फस्फेट-बफर गरिएको सलाइन (PBS, pH ७.२) ले दुई पटक धोइयो, र उही बफरमा पुन: निलम्बन गरियो। कोष निलम्बनको अप्टिकल घनत्व ६०० nm मा मापन गरिएको थियो, लगभग १.० को मान प्राप्त गर्दै (पोषक अगर प्लेटहरूमा प्लेटिङ गरेर निर्धारण गरिएको १.० × १०⁷ CFU/μl बराबर)। P. oryzae को कोनिडिया तिनीहरूलाई PBS घोलमा निलम्बन गरेर र हेमोसाइटोमिटर प्रयोग गरेर गणना गरेर प्राप्त गरिएको थियो। *K. oryziphila* NP19 र *P को निलम्बनहरू। पातको धब्बा प्रयोगको लागि, K. oryziphila* conidia ताजा धानको पातहरूमा क्रमशः १.० × १०⁷ CFU/μL र ५.० × १०² conidia/μL को सांद्रतामा तयार पारिएको थियो। धानको नमूना तयारी विधि निम्नानुसार थियो: धानको बिरुवाबाट ५ सेन्टिमिटर लामो पातहरू काटेर ओसिलो शोषक कागजले लाइन गरिएको पेट्री डिशमा राखियो। पाँच उपचार समूहहरू स्थापित गरियो: (i) R: नियन्त्रणको रूपमा ब्याक्टेरियाको टीकाकरण बिनाको धानको पातहरू, ०.०२५% (v/v) ट्वीन २० घोलको साथ पूरक; (ii) RB + F: K. oryziphila NP19 संग टीकाकरण गरिएको चामल, धानको ब्लास्ट निम्त्याउने फंगसको २ μL कोनिडिया सस्पेन्सनको साथ पूरक; (iii) R + BF: समूह R मा रहेको चामललाई ब्लास्ट फंगल कोनिडिया सस्पेन्सन र K. oryziphila NP19 (भोल्युम अनुपात १:१) को मिश्रणको ४ μl ले पूरक; (iv) R + F: समूह R मा रहेको चामललाई २ μl ब्लास्ट फंगल कोनिडिया सस्पेन्सनले पूरक बनाइएको थियो; (v) RF + B: समूह R मा रहेको चामललाई २ μl ब्लास्ट फंगल कोनिडिया सस्पेन्सनले पूरक बनाइएको थियो र त्यसपछि २ μl K. oryziphila NP19 लाई उही ठाउँमा थपिएको थियो। सबै पेट्री डिशहरूलाई २५ डिग्री सेल्सियसमा ३० घण्टाको लागि अँध्यारोमा इन्क्युबेट गरिएको थियो र त्यसपछि निरन्तर प्रकाशमा राखिएको थियो। प्रत्येक समूहलाई तीन प्रतिकृतिमा बनाइएको थियो। ७२ घण्टाको कल्चर पछि, इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (SEM) स्क्यान गरेर बिरुवाको तन्तुहरू अवलोकन र विश्लेषण गरिएको थियो। संक्षेपमा, बिरुवाको तन्तुहरूलाई २.५% (v/v) ग्लुटाराल्डिहाइड भएको फस्फेट बफरमा फिक्स गरिएको थियो र इथेनॉल समाधानहरूको श्रृंखला मार्फत निर्जलित गरिएको थियो। कार्बन डाइअक्साइडले क्रिटिकल-पोइन्ट सुकाएपछि, नमूनाहरूलाई सुनले स्पटर-लेप गरिएको थियो र अन्तमा स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप प्रयोग गरेर जाँच गरिएको थियो।15
पोस्ट समय: डिसेम्बर-१५-२०२५