ఈ అధ్యయనం వరి వేర్ల నుండి వేరుచేయబడిన రైజోస్పియర్ సహజీవన శిలీంధ్రం *కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా* NP19, మొక్కల పెరుగుదలను ప్రోత్సహించే ఒక ఆశాజనకమైన జీవపురుగుమందు అని మరియు *పైరిక్యులారియా ఒరైజే* వలన కలిగే వరి బ్లాస్ట్ వ్యాధిని నియంత్రించడానికి ఉపయోగపడే జీవపురుగుమందు అని నిరూపిస్తుంది. ఖావో డావ్క్ మాలి 105 (KDML105) రకానికి చెందిన మల్లె వరి నారుమొక్కల తాజా ఆకులపై ఇన్ విట్రో ప్రయోగాలు నిర్వహించబడ్డాయి. ఫలితాలు NP19, *పైరిక్యులారియా ఒరైజే* కోనిడియా యొక్క అంకురోత్పత్తిని సమర్థవంతంగా నిరోధించిందని చూపించాయి. మూడు వేర్వేరు చికిత్సా పరిస్థితులలో *పైరిక్యులారియా ఒరైజే* సంక్రమణ నిరోధించబడింది: మొదటిది, వరిపై NP19 ను వృద్ధి చేసి, *పైరిక్యులారియా ఒరైజే* కోనిడియాతో టీకాలు వేయడం; రెండవది, NP19 మరియు *పైరిక్యులారియా ఒరైజే* కోనిడియా మిశ్రమాన్ని ఆకులకు పూయడం;
రైజోస్పియర్ బాక్టీరియం *కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా* NP1914వరి వేర్ల నుండి (*ఒరైజా సటైవా* ఎల్. సివి. RD6) *కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా* NP19 ను వేరుచేయడం జరిగింది. దీనికి నత్రజని స్థిరీకరణ, ఇండోల్ఎసిటిక్ ఆమ్లం (IAA) ఉత్పత్తి, మరియు ఫాస్ఫేట్ ద్రావణీకరణ వంటి మొక్కల పెరుగుదలను ప్రోత్సహించే గుణాలు ఉన్నాయి. ఆసక్తికరంగా, *కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా* NP19 కైటినేజ్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.14.KDML105 వరి విత్తనాలకు *కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా* NP19 ను ప్రయోగించడం వల్ల వరి బ్లాస్ట్ వ్యాధి సోకిన తర్వాత వరి బ్రతికే సామర్థ్యం మెరుగుపడింది. ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం (i) వరి బ్లాస్ట్కు వ్యతిరేకంగా *కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా* NP19 యొక్క నిరోధక యంత్రాంగాన్ని వివరించడం మరియు (ii) వరి బ్లాస్ట్ను నియంత్రించడంలో *కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా* NP19 యొక్క ప్రభావాన్ని పరిశోధించడం.
మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిలో పోషకాలు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి, ఇవి వివిధ సూక్ష్మజీవుల వ్యాధులను నియంత్రించే కారకాలుగా పనిచేస్తాయి. ఒక మొక్క యొక్క ఖనిజ పోషణ దాని వ్యాధి నిరోధకతను, స్వరూప లేదా కణజాల లక్షణాలను మరియు వ్యాధికారకాలను ఎదుర్కొని జీవించే సామర్థ్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. భాస్వరం, ఫినాలిక్ సమ్మేళనాల సంశ్లేషణను పెంచడం ద్వారా వరి బ్లాస్ట్ వ్యాధి అభివృద్ధిని నెమ్మదింపజేసి, దాని తీవ్రతను తగ్గిస్తుంది. పొటాషియం సాధారణంగా వరి బ్లాస్ట్, బాక్టీరియల్ ఆకుమచ్చ, ఆకుపొర మచ్చ, కాండం కుళ్ళు మరియు ఆకుమచ్చ వంటి అనేక వరి వ్యాధుల సంభవాన్ని తగ్గిస్తుంది. పెర్రెనౌడ్ చేసిన ఒక అధ్యయనం ప్రకారం, అధిక పొటాషియం ఉన్న ఎరువులు వరిలో శిలీంధ్ర వ్యాధుల సంభవాన్ని కూడా తగ్గించి, దిగుబడిని పెంచగలవని తేలింది. గంధకం ఎరువులు శిలీంధ్ర వ్యాధికారకాలకు వ్యతిరేకంగా పంట నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తాయని అనేక అధ్యయనాలు నిరూపించాయి.27అధిక మెగ్నీషియం (క్లోరోఫిల్లోని ఒక భాగం) వరి బ్లాస్ట్కు దారితీస్తుంది.21జింక్ వ్యాధికారకాలను నేరుగా నాశనం చేసి, తద్వారా వ్యాధి తీవ్రతను తగ్గిస్తుంది.22కుండీ ప్రయోగంతో పోలిస్తే పొలంలోని మట్టిలో భాస్వరం, పొటాషియం, గంధకం మరియు జింక్ సాంద్రతలు ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, వరి బ్లాస్ట్ వ్యాధి వరి ఆకుల ద్వారా వ్యాపించిందని క్షేత్రస్థాయి ప్రయోగాలు చూపించాయి. సాపేక్ష ఆర్ద్రత మరియు ఉష్ణోగ్రత వ్యాధికారక క్రిముల బలమైన వ్యాప్తికి అనుకూలంగా లేనందున, వరి బ్లాస్ట్ను నియంత్రించడంలో నేల పోషకాలు అంత ప్రభావవంతంగా ఉండకపోవచ్చు.
క్షేత్రస్థాయి ప్రయోగాలలో, అన్ని చికిత్సలలో స్టెనోట్రోఫోమోనాస్ మాల్టోఫిలియా, పి. డిస్పెర్సా, క్సాంతోమోనాస్ సాకారి, బర్ఖోల్డేరియా మల్టివోరాన్స్, బర్ఖోల్డేరియా డిఫ్యూసా, బర్ఖోల్డేరియా వియత్నామియెన్సిస్ మరియు సి. గ్లీయం కనుగొనబడ్డాయి. స్టెనోట్రోఫోమోనాస్ మాల్టోఫిలియాను గోధుమ, వోట్స్, దోసకాయ, మొక్కజొన్న మరియు బంగాళాదుంపల రైజోస్పియర్ నుండి వేరుచేయడం జరిగింది మరియు ఇది జీవ నియంత్రణను ప్రదర్శించింది.కార్యాచరణకొలెట్రిచమ్ నింఫేయేకు వ్యతిరేకంగా.28 అంతేకాకుండా, పి. డిస్పెర్సా బ్లాక్కు వ్యతిరేకంగా ప్రభావవంతంగా ఉన్నట్లు నివేదించబడింది.కుళ్ళిపోవడంచిలగడదుంప.29 ఇంకా, జాంతోమోనాస్ సాకారి యొక్క R1 జాతి, బుర్ఖోల్డేరియా వల్ల కలిగే వరి బ్లాస్ట్ మరియు కంకి కుళ్ళు తెగులుకు వ్యతిరేకంగా నిరోధక చర్యను చూపించింది.గ్లుమే.30బుర్ఖోల్డేరియా ఒరైజే NP19 మొలకెత్తే సమయంలో వరి కణజాలంతో సహజీవన సంబంధాన్ని ఏర్పరచుకుని, కొన్ని వరి రకాలకు స్థానిక సహజీవన శిలీంధ్రంగా మారుతుంది. నాటిన తర్వాత ఇతర నేల బాక్టీరియాలు వరిపై స్థిరపడగలిగినప్పటికీ, బ్లాస్ట్ శిలీంధ్రం NP19, ఒకసారి స్థిరపడిన తర్వాత, ఈ వ్యాధికి వ్యతిరేకంగా వరి యొక్క రక్షణ యంత్రాంగంలోని అనేక అంశాలను ప్రభావితం చేస్తుంది. NP19, పి. ఒరైజే పెరుగుదలను 50% కంటే ఎక్కువగా అణచివేయడమే కాకుండా (ఆన్లైన్ అనుబంధంలోని అనుబంధ పట్టిక S1 చూడండి), క్షేత్ర ప్రయోగాలలో (పటం S3), ఆకులపై బ్లాస్ట్ మచ్చల సంఖ్యను తగ్గించి, NP19తో టీకాలు వేసిన లేదా స్థిరపడిన వరి (RBf, RFf-B, మరియు RBFf-B) దిగుబడిని కూడా పెంచుతుంది.
మొక్కల బ్లాస్ట్కు కారణమయ్యే పైరిక్యులారియా ఒరైజే అనే శిలీంధ్రం ఒక హెమిట్రోఫిక్ శిలీంధ్రం, ఇది సంక్రమణ సమయంలో ఆతిథేయ మొక్క నుండి పోషకాలను తీసుకుంటుంది. మొక్కలు శిలీంధ్ర సంక్రమణను అణచివేయడానికి రియాక్టివ్ ఆక్సిజన్ స్పీసీస్ (ROS) ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి; అయితే, పైరిక్యులారియా ఒరైజే ఆతిథేయ మొక్క ఉత్పత్తి చేసే ROSను ఎదుర్కోవడానికి వివిధ వ్యూహాలను ఉపయోగిస్తుంది.31కణ గోడ ప్రోటీన్ల క్రాస్-లింకింగ్, జైలం గోడల గట్టిపడటం, ROS ఉత్పత్తి మరియు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ తటస్థీకరణతో సహా వ్యాధికారక నిరోధకతలో పెరాక్సిడేజ్లు పాత్ర పోషిస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది.32యాంటీఆక్సిడెంట్ ఎంజైమ్లు ఒక నిర్దిష్ట ROS స్కావెంజింగ్ వ్యవస్థగా పనిచేయవచ్చు. వాటి యాంటీఆక్సిడెంట్ లక్షణాల ద్వారా, సూపర్ఆక్సైడ్ డిస్ముటేజ్ (SOD) మరియు పెరాక్సిడేజ్ (POD) రక్షణ ప్రతిస్పందనలను ప్రారంభించడంలో సహాయపడతాయి, ఇందులో SOD మొదటి రక్షణ శ్రేణిగా పనిచేస్తుంది.33వరిలో, *పైరిక్యులారియా ఒరైజే* మరియు *జాంతోమోనాస్ ఒరైజే పివి. ఒరైజే* వంటి మొక్కల వ్యాధికారకాల సంక్రమణ తర్వాత మొక్క పెరాక్సిడేస్ చర్య ప్రేరేపించబడుతుంది.32ఈ అధ్యయనంలో, *మాగ్నాపోర్తే ఒరైజే* NP19తో కాలనైజ్ చేయబడిన మరియు/లేదా ఇనాక్యులేట్ చేయబడిన వరిలో పెరాక్సిడేస్ చర్య పెరిగింది; అయితే, *మాగ్నాపోర్తే ఒరైజే* పెరాక్సిడేస్ చర్యను ప్రభావితం చేయలేదు. సూపర్ఆక్సైడ్ డిస్ముటేస్ (SOD), H₂O₂ సింథేస్గా, O₂⁻ను H₂O₂గా క్షయకరణం చెందించడాన్ని ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది. మొక్క లోపల H₂O₂ గాఢతను సమతుల్యం చేయడం ద్వారా, వివిధ ఒత్తిడులకు మొక్క యొక్క నిరోధకతలో SOD కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, తద్వారా వివిధ ఒత్తిడులను తట్టుకునే మొక్క సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది³⁴. ఈ అధ్యయనంలో, కుండీ ప్రయోగంలో, *మాగ్నాపోర్తే ఒరైజే* ఇనాక్యులేషన్ జరిగిన 30 రోజుల తర్వాత (30 DAT), RF మరియు RBF సమూహాలలో SOD చర్యలు వరుసగా R సమూహం కంటే 121.9% మరియు 104.5% ఎక్కువగా ఉన్నాయి, ఇది *మాగ్నాపోర్తే ఒరైజే* సంక్రమణకు SOD ప్రతిస్పందనను సూచిస్తుంది. కుండీ మరియు క్షేత్ర ప్రయోగాలలో, టీకా వేసిన 30 రోజుల తర్వాత, *మాగ్నాపోర్తే ఒరైజే* NP19-తో టీకా వేసిన వరిలో SOD కార్యకలాపాలు, టీకా వేయని వరితో పోలిస్తే వరుసగా 67.7% మరియు 28.8% ఎక్కువగా ఉన్నాయి. మొక్కల జీవరసాయన ప్రతిస్పందనలు పర్యావరణం, ఒత్తిడి మూలం మరియు మొక్క రకం³⁵ ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి. మొక్కల యాంటీఆక్సిడెంట్ ఎంజైమ్ కార్యకలాపాలు పర్యావరణ కారకాలచే నేరుగా ప్రభావితమవుతాయి, ఇవి మొక్కల సూక్ష్మజీవుల సముదాయాన్ని మార్చడం ద్వారా మొక్కల యాంటీఆక్సిడెంట్ ఎంజైమ్ కార్యకలాపాలను ప్రభావితం చేస్తాయి.
ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన వరి బ్లాస్ట్ వ్యాధి శిలీంధ్రం (కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా NP19, NCBI యాక్సెషన్ నంబర్ PP861312) స్ట్రెయిన్13థాయ్లాండ్లోని నఖోన్ ఫానోమ్ ప్రావిన్స్లో (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E) RD6 వరి రకం యొక్క వేర్ల నుండి ఈ స్ట్రెయిన్ను వేరుచేయడం జరిగింది. ఈ స్ట్రెయిన్ను న్యూట్రియంట్ బ్రాత్ (NB)లో 30°C వద్ద మరియు 150 rpm వేగంతో 18 గంటల పాటు కల్చర్ చేశారు. బ్యాక్టీరియా గాఢతను లెక్కించడానికి, బ్యాక్టీరియా సస్పెన్షన్ యొక్క అబ్సార్బెన్స్ను 600 nm వద్ద కొలిచారు. బ్యాక్టీరియా సస్పెన్షన్ యొక్క గాఢతను సర్దుబాటు చేశారు.10⁶శుభ్రమైన డీయోనైజ్డ్ నీటితో CFU/mL (dH₂Oవరి బ్లాస్ట్ శిలీంధ్రాన్ని (పైరిక్యులారియా ఒరైజే) పొటాటో డెక్స్ట్రోజ్ అగార్ (PDA) మీద చుక్కలుగా వేసి, 25°C వద్ద 7 రోజుల పాటు ఇంక్యుబేట్ చేశారు. శిలీంధ్ర మైసీలియంను రైస్ బ్రాన్ అగార్ మీడియం (2% (w/v) వరి తవుడు, 0.5% (w/v) సుక్రోజ్, మరియు 2% (w/v) అగార్ను డీయోనైజ్డ్ నీటిలో కరిగించి, pH 7) లోకి మార్చి, 25°C వద్ద 7 రోజుల పాటు ఇంక్యుబేట్ చేశారు. కోనిడియాను ప్రేరేపించడానికి, వ్యాధి సోకే అవకాశం ఉన్న వరి రకం (KDML105) యొక్క క్రిమిరహితం చేసిన ఆకును మైసీలియంపై ఉంచి, UV మరియు తెల్లని కాంతి కలయిక కింద 25°C వద్ద 5 రోజుల పాటు ఇంక్యుబేట్ చేశారు. 10 ml క్రిమిరహితం చేసిన 0.025% (v/v) ట్వీన్ 20 ద్రావణంతో మైసీలియం మరియు వ్యాధి సోకిన ఆకు ఉపరితలాన్ని సున్నితంగా తుడవడం ద్వారా కోనిడియాను సేకరించారు. మైసీలియం, అగర్ మరియు వరి ఆకులను తొలగించడానికి శిలీంధ్ర ద్రావణాన్ని ఎనిమిది పొరల చీజ్క్లాత్ ద్వారా వడపోశారు. తదుపరి విశ్లేషణ కోసం సస్పెన్షన్లోని కోనిడియా గాఢతను 5 × 10⁵ కోనిడియా/మి.లీ.కు సర్దుబాటు చేశారు.
కోసకోనియా ఒరైజిఫిలా NP19 కణాల తాజా కల్చర్లను NB మీడియంలో 37 °C వద్ద 24 గంటల పాటు కల్చర్ చేయడం ద్వారా తయారు చేశారు. సెంట్రిఫ్యూగేషన్ (3047 × g, 10 నిమిషాలు) తర్వాత, సెల్ పెల్లెట్ను సేకరించి, 10 mM ఫాస్ఫేట్-బఫర్డ్ సెలైన్ (PBS, pH 7.2)తో రెండుసార్లు కడిగి, అదే బఫర్లో తిరిగి సస్పెండ్ చేశారు. సెల్ సస్పెన్షన్ యొక్క ఆప్టికల్ డెన్సిటీని 600 nm వద్ద కొలిచారు, దీనికి సుమారుగా 1.0 విలువ వచ్చింది (న్యూట్రియంట్ అగర్ ప్లేట్లపై ప్లేటింగ్ ద్వారా నిర్ధారించబడిన 1.0 × 10⁷ CFU/μl కి సమానం). P. ఒరైజే యొక్క కొనీడియాలను PBS ద్రావణంలో సస్పెండ్ చేసి, హీమోసైటోమీటర్ను ఉపయోగించి లెక్కించడం ద్వారా పొందారు. *K. ఒరైజిఫిలా* NP19 మరియు *P. ఆకు పూత ప్రయోగాల కోసం, తాజా వరి ఆకులపై వరుసగా 1.0 × 10⁷ CFU/μL మరియు 5.0 × 10² కోనిడియా/μL గాఢతలలో K. ఒరైజిఫిలా* కోనిడియాను తయారు చేశారు. వరి నమూనా తయారీ పద్ధతి ఈ క్రింది విధంగా ఉంది: వరి నారుమొక్కల నుండి 5 సెం.మీ. పొడవు గల ఆకులను కత్తిరించి, తడిపిన శోషక కాగితం పరిచిన పెట్రీ డిష్లలో ఉంచారు. ఐదు చికిత్సా సమూహాలను ఏర్పాటు చేశారు: (i) R: నియంత్రణగా బాక్టీరియా టీకా లేని వరి ఆకులు, దీనికి 0.025% (v/v) ట్వీన్ 20 ద్రావణాన్ని కలిపారు; (ii) RB + F: వరిలో K. ఒరైజిఫిలా NP19 టీకా వేసి, వరి బ్లాస్ట్కు కారణమయ్యే శిలీంధ్రం యొక్క 2 μL కోనిడియా సస్పెన్షన్ను కలిపారు; (iii) R + BF: గ్రూప్ R లోని వరికి 4 μl బ్లాస్ట్ ఫంగల్ కోనిడియా సస్పెన్షన్ మరియు K. ఒరైజిఫిలా NP19 (పరిమాణ నిష్పత్తి 1:1) మిశ్రమాన్ని అనుబంధంగా చేర్చారు; (iv) R + F: గ్రూప్ R లోని వరికి 2 μl బ్లాస్ట్ ఫంగల్ కోనిడియా సస్పెన్షన్ను అనుబంధంగా చేర్చారు; (v) RF + B: గ్రూప్ R లోని వరికి 2 μl బ్లాస్ట్ ఫంగల్ కోనిడియా సస్పెన్షన్ను అనుబంధంగా చేర్చి, 30 గంటల పాటు ఇంక్యుబేట్ చేసి, ఆ తర్వాత అదే ప్రదేశంలో 2 μl K. ఒరైజిఫిలా NP19 ను జోడించారు. అన్ని పెట్రీ డిష్లను 25°C వద్ద చీకటిలో 30 గంటల పాటు ఇంక్యుబేట్ చేసి, ఆ తర్వాత నిరంతర కాంతి కింద ఉంచారు. ప్రతి గ్రూప్ను మూడు రెట్లుగా ఏర్పాటు చేశారు. 72 గంటల కల్చర్ తర్వాత, మొక్క కణజాలాలను స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (SEM) ద్వారా పరిశీలించి, విశ్లేషించారు. క్లుప్తంగా, మొక్క కణజాలాలను 2.5% (v/v) గ్లూటరాల్డిహైడ్ కలిగిన ఫాస్ఫేట్ బఫర్లో స్థిరీకరించి, ఇథనాల్ ద్రావణాల శ్రేణి ద్వారా నిర్జలీకరణం చేశారు. కార్బన్ డయాక్సైడ్తో క్రిటికల్-పాయింట్ డ్రైయింగ్ చేసిన తర్వాత, నమూనాలకు బంగారంతో స్పుటర్-కోటింగ్ చేసి, చివరగా స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ను ఉపయోగించి పరిశీలించారు.15
పోస్ట్ సమయం: డిసెంబర్-15-2025
