Mae'r astudiaeth hon yn dangos bod y ffwng symbiotig rhisosffer *Kosakonia oryziphila* NP19 wedi'i ynysu o wreiddiau reis yn fioblaladdwr addawol sy'n hybu twf planhigion ac yn fioblaladdwr ar gyfer rheoli chwyth reis a achosir gan *Pyricularia oryzae*. Cynhaliwyd arbrofion in vitro ar ddail ffres eginblanhigion reis jasmin o'r amrywiaeth Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Dangosodd y canlyniadau fod NP19 yn atal egino conidia *Pyricularia oryzae* yn effeithiol. Ataliwyd haint *Pyricularia oryzae* o dan dair amod triniaeth wahanol: yn gyntaf, gwladychwyd reis ag NP19 a'i frechu â chonidia *Pyricularia oryzae*; yn ail, cymhwyswyd cymysgedd o NP19 a chonidia *Pyricularia oryzae* ar y dail;
Y bacteriwm rhisosffer *Kosakonia oryziphila* NP1914Cafodd ei ynysu o wreiddiau reis (*Oryza sativa* L. cv. RD6). Mae gan *Kosakonia oryziphila* NP19 briodweddau sy'n hybu twf planhigion, gan gynnwys sefydlogi nitrogen, cynhyrchu asid indoleacetig (IAA), a hydoddi ffosffad. Yn ddiddorol, mae *Kosakonia oryziphila* NP19 yn cynhyrchu chitinase14.Gwellodd defnyddio *Kosakonia oryziphila* NP19 ar hadau reis KDML105 oroesiad reis ar ôl haint ffrwydrad reis. Nod yr astudiaeth hon yw (i) egluro'r mecanwaith ataliol o *Kosakonia oryziphila* NP19 yn erbyn ffrwydrad reis a (ii) ymchwilio i effaith *Kosakonia oryziphila* NP19 wrth reoli ffrwydrad reis.
Mae maetholion yn chwarae rhan hanfodol yn nhwf a datblygiad planhigion, gan wasanaethu fel ffactorau sy'n rheoli amrywiol glefydau microbaidd. Mae maeth mwynau planhigyn yn pennu ei wrthwynebiad i glefydau, ei nodweddion morffolegol neu feinweol, a'i firwsedd, neu'r gallu i oroesi yn erbyn pathogenau. Gall ffosfforws arafu datblygiad a lleihau difrifoldeb ffrwydrad reis trwy gynyddu synthesis cyfansoddion ffenolaidd. Yn gyffredinol, mae potasiwm yn lleihau nifer yr achosion o lawer o glefydau reis, fel ffrwydrad reis, smotiau dail bacteriol, smotiau gwain dail, pydredd coesyn, a smotiau dail. Dangosodd astudiaeth gan Perrenoud y gall gwrteithiau potasiwm uchel hefyd leihau nifer yr achosion o glefydau ffwngaidd reis a chynyddu cynnyrch. Mae nifer o astudiaethau wedi dangos y gall gwrteithiau sylffwr wella ymwrthedd cnydau i bathogenau ffwngaidd.27Gall gormod o magnesiwm (elfen o gloroffyl) arwain at chwyth reis.21Gall sinc ladd pathogenau yn uniongyrchol, a thrwy hynny leihau difrifoldeb clefydau.22Dangosodd treialon maes, er bod crynodiadau ffosfforws, potasiwm, sylffwr a sinc mewn pridd cae yn uwch nag yn yr arbrawf mewn pot, fod chwyth reis yn dal i ledaenu trwy ddail reis. Efallai nad yw maetholion pridd yn effeithiol iawn wrth reoli chwyth reis, gan fod lleithder cymharol a thymheredd yn anffafriol ar gyfer haint pathogenau cryf.
Mewn treialon maes, canfuwyd Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis a C. gleum ym mhob triniaeth. Mae Stenotrophomonas maltophilia wedi'i ynysu o risosffer gwenith, ceirch, ciwcymbr, corn a thatws ac mae wedi dangos bioreolaeth.gweithgareddyn erbyn Colletotrichum nymphaeae.28 Ar ben hynny, adroddwyd bod P. dispersa yn effeithiol yn erbyn duonpydreddtatws melys.29 Ar ben hynny, mae'r straen R1 o Xanthomonas sacchari wedi dangos gweithgaredd antagonistaidd yn erbyn ffrwydrad reis a phydredd panigl a achosir gan Burkholderiaglumae.30Gall Burkholderia oryzae NP19 sefydlu perthynas symbiotig â meinwe reis yn ystod egino a dod yn ffwng symbiotig endemig ar gyfer rhai mathau o reis. Er y gall bacteria pridd eraill wladychu reis ar ôl trawsblannu, mae'r ffwng ffrwydrad NP19, ar ôl iddo gael ei wladychu, yn dylanwadu ar ffactorau lluosog ym mecanwaith amddiffyn reis yn erbyn y clefyd hwn. Nid yn unig y mae NP19 yn atal twf P. oryzae gan fwy na 50% (gweler Tabl Atodol S1 yn yr atodiad ar-lein), ond mae hefyd yn lleihau nifer y briwiau ffrwydrad ar ddail ac yn cynyddu cynnyrch reis sydd wedi'i frechu neu ei wladychu â NP19 (RBf, RFf-B, a RBFf-B) mewn treialon maes (Ffigur S3).
Mae'r ffwng Pyricularia oryzae, sy'n achosi chwyth planhigion, yn ffwng hemitroffig sydd angen maetholion gan y planhigyn gwesteiwr yn ystod haint. Mae planhigion yn cynhyrchu rhywogaethau ocsigen adweithiol (ROS) i atal haint ffwngaidd; fodd bynnag, mae Pyricularia oryzae yn defnyddio amrywiaeth o strategaethau i wrthweithio ROS a gynhyrchir gan y gwesteiwr.31Ymddengys bod perocsidasau yn chwarae rhan mewn ymwrthedd i pathogenau, gan gynnwys croesgysylltu proteinau waliau celloedd, tewhau waliau xylem, cynhyrchu ROS, a niwtraleiddio hydrogen perocsid.32Gall ensymau gwrthocsidiol wasanaethu fel system benodol i gasglu ROS. Trwy eu priodweddau gwrthocsidiol, mae superocsid dismutase (SOD) a peroxidase (POD) yn helpu i gychwyn ymatebion amddiffynnol, gyda SOD yn gwasanaethu fel y llinell amddiffyn gyntaf.33Mewn reis, mae gweithgaredd perocsidase planhigion yn cael ei ysgogi ar ôl haint â pathogenau planhigion fel *Pyricularia oryzae* a *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32Yn yr astudiaeth hon, cynyddodd gweithgaredd perocsidase mewn reis a oedd wedi'i wladychu a/neu wedi'i frechu â *Magnaporthe oryzae* NP19; fodd bynnag, ni effeithiodd *Magnaporthe oryzae* ar weithgaredd perocsidase. Mae superocsid dismutase (SOD), fel synthase H₂O₂, yn cataleiddio'r gostyngiad o O₂⁻ i H₂O₂. Mae SOD yn chwarae rhan hanfodol yng ngwrthiant planhigion i wahanol straen trwy gydbwyso crynodiad H₂O₂ y tu mewn i'r planhigyn, a thrwy hynny wella goddefgarwch planhigion i wahanol straen³⁴. Yn yr astudiaeth hon, yn yr arbrawf pot, 30 diwrnod ar ôl brechu *Magnaporthe oryzae* (30 DAT), roedd gweithgareddau SOD yn y grwpiau RF a 104.5% yn uwch na'r rhai yn y grŵp R, yn y drefn honno, sy'n dynodi ymateb SOD i haint *Magnaporthe oryzae*. Yn yr arbrofion pot a maes, roedd gweithgareddau SOD mewn reis wedi'i frechu â NP19 *Magnaporthe oryzae* 67.7% a 28.8% yn uwch na'r rhai yn y reis heb ei frechu 30 diwrnod ar ôl ei frechu, yn y drefn honno. Mae ymatebion biocemegol planhigion yn cael eu heffeithio gan yr amgylchedd, ffynhonnell straen, a math o blanhigyn³⁵. Mae gweithgareddau ensymau gwrthocsidiol planhigion yn cael eu heffeithio'n uniongyrchol gan ffactorau amgylcheddol, sydd yn eu tro yn effeithio ar weithgareddau ensymau gwrthocsidiol planhigion trwy newid cymuned microbaidd y planhigion.
Y ffwng clefyd chwyth reis (Kosakonia oryziphila NP19, rhif mynediad NCBI PP861312) a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth hon oedd y straen13wedi'i ynysu o wreiddiau cyltifar reis RD6 yn Nhalaith Nakhon Phanom, Gwlad Thai (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E). Cafodd y straen hwn ei feithrin mewn cawl maetholion (NB) ar 30°C a 150 rpm am 18 awr. I gyfrifo crynodiad y bacteria, mesurwyd amsugnedd yr ataliad bacteria ar 600 nm. Addaswyd crynodiad yr ataliad bacteria i10⁶CFU/mL gyda dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio di-haint (dH₂O). Cafodd ffwng ffrwydrad reis (Pyricularia oryzae) ei frechu'n fan a'r lle ar agar dextros tatws (PDA) a'i ddeori ar 25°C am 7 diwrnod. Trosglwyddwyd y myceliwm ffwngaidd i gyfrwng agar bran reis (2% (w/v) bran reis, 0.5% (w/v) swcros, a 2% (w/v) agar wedi'i doddi mewn dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio, pH 7) a'i ddeori ar 25°C am 7 diwrnod. Gosodwyd dail wedi'i sterileiddio o gyltifar reis agored i niwed (KDML105) ar y myceliwm i ysgogi conidia a'i ddeori ar 25°C am 5 diwrnod o dan olau UV a gwyn cyfunol. Casglwyd conidia trwy sychu'r myceliwm ac wyneb y ddeilen heintiedig yn ysgafn gyda 10 ml o doddiant Tween 20 0.025% (v/v) wedi'i sterileiddio. Hidlwyd yr hydoddiant ffwngaidd trwy wyth haen o frethyn caws i gael gwared ar y myceliwm, yr agar, a dail reis. Addaswyd crynodiad y conidia yn yr ataliad i 5 × 10⁵ conidia/ml ar gyfer dadansoddiad pellach.
Paratowyd diwylliannau ffres o gelloedd Kosakonia oryziphila NP19 trwy eu meithrin mewn cyfrwng NB ar 37 °C am 24 awr. Ar ôl allgyrchu (3047 × g, 10 munud), casglwyd y belen gell, ei golchi ddwywaith â halwynog wedi'i glustogi â ffosffad 10 mM (PBS, pH 7.2), ac ei hail-atal yn yr un byffer. Mesurwyd dwysedd optegol yr ataliad celloedd ar 600 nm, gan gael gwerth o tua 1.0 (sy'n cyfateb i 1.0 × 10⁷ CFU/μl a bennwyd trwy blatio ar blatiau agar maetholion). Cafwyd conidia P. oryzae trwy eu hatal mewn toddiant PBS a'u cyfrif gan ddefnyddio hemocytomedr. Ataliadau o *K. oryziphila* NP19 a *P. Ar gyfer yr arbrofion smwddio dail, paratowyd conidia K. oryziphila* ar ddail reis ffres ar grynodiadau o 1.0 × 10⁷ CFU/μL a 5.0 × 10² conidia/μL, yn y drefn honno. Dyma oedd y dull paratoi sampl reis: torrwyd dail 5 cm o hyd o eginblanhigion reis a'u rhoi mewn dysglau Petri wedi'u leinio â phapur amsugnol llaith. Sefydlwyd pum grŵp triniaeth: (i) R: dail reis heb frechiad bacteriol fel rheolydd, wedi'u hategu â thoddiant Tween 20 0.025% (v/v); (ii) RB + F: reis wedi'i frechu â K. oryziphila NP19, wedi'i ategu â 2 μL o ataliad conidia o'r ffwng sy'n achosi chwyth reis; (iii) R + BF: Reis yng ngrŵp R wedi'i ategu â 4 μl o gymysgedd o ataliad conidia ffwngaidd chwyth a K. oryziphila NP19 (cymhareb cyfaint 1:1); (iv) R + F: Reis yng ngrŵp R wedi'i ategu â 2 μl o ataliad conidia ffwngaidd chwyth; (v) RF + B: Cafodd reis yng ngrŵp R wedi'i ategu â 2 μl o ataliad conidia ffwngaidd chwyth ei ddeori am 30 awr, ac yna ychwanegwyd 2 μl o K. oryziphila NP19 yn yr un lle. Cafodd pob dysgl Petri ei deori ar 25°C yn y tywyllwch am 30 awr ac yna eu rhoi o dan olau parhaus. Ffurfiwyd pob grŵp mewn tair copi. Ar ôl 72 awr o ddiwylliant, arsylwyd a dadansoddwyd meinweoedd y planhigion trwy ficrosgopeg electron sganio (SEM). Yn gryno, cafodd meinweoedd planhigion eu gosod mewn byffer ffosffad yn cynnwys 2.5% (v/v) glutaraldehyde a'u dadhydradu trwy gyfres o doddiannau ethanol. Ar ôl sychu pwynt critigol gyda charbon deuocsid, cafodd y samplau eu gorchuddio â chwistrellu ag aur ac yn olaf eu harchwilio gan ddefnyddio microsgop electron sganio.15
Amser postio: 15 Rhagfyr 2025