Bu tədqiqat göstərir ki, düyü köklərindən təcrid olunmuş rizosfer simbiotik göbələyi *Kosakonia oryziphila* NP19, *Pyricularia oryzae* tərəfindən törədilən düyü partlamasına qarşı mübarizə aparmaq üçün perspektivli bir bitki böyüməsini təşviq edən biopestezid və biopesteziddir. Khao Dawk Mali 105 (KDML105) növünün jasmin düyü fidanlarının təzə yarpaqları üzərində in vitro təcrübələr aparılmışdır. Nəticələr göstərdi ki, NP19 *Pyricularia oryzae* conidiasının cücərməsini effektiv şəkildə maneə törədir. *Pyricularia oryzae* infeksiyası üç fərqli müalicə şəraitində maneə törədilmişdir: birincisi, düyü NP19 ilə kolonizasiya edilmiş və *Pyricularia oryzae* conidia ilə peyvənd edilmişdir; ikincisi, yarpaqlara NP19 və *Pyricularia oryzae* conidia qarışığı tətbiq edilmişdir;
Rizosfer bakteriyası *Kosakonia oryziphila* NP1914düyü köklərindən təcrid olunmuşdur (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19 azot fiksasiyası, indoleasetik turşu (IAA) istehsalı və fosfatın həll olması da daxil olmaqla bitki böyüməsini təşviq edən xüsusiyyətlərə malikdir. Maraqlıdır ki, *Kosakonia oryziphila* NP19 xitinaz istehsal edir14.*Kosakonia oryziphila* NP19-un KDML105 düyü toxumlarına tətbiqi düyü partlaması infeksiyasından sonra düyünün sağ qalmasını yaxşılaşdırdı. Bu tədqiqatın məqsədi (i) *Kosakonia oryziphila* NP19-un düyü partlamasına qarşı inhibitor mexanizmini aydınlaşdırmaq və (ii) *Kosakonia oryziphila* NP19-un düyü partlamasına nəzarətdə təsirini araşdırmaqdır.
Qida maddələri bitkinin böyüməsində və inkişafında mühüm rol oynayır və müxtəlif mikrob xəstəliklərini idarə edən amillər kimi çıxış edir. Bitkinin mineral qidalanması onun xəstəliklərə qarşı müqavimətini, morfoloji və ya toxuma xüsusiyyətlərini və virulentliyini, yəni patogenlərə qarşı yaşamaq qabiliyyətini müəyyən edir. Fosfor fenol birləşmələrinin sintezini artırmaqla inkişafı ləngidə və düyü çürüməsinin şiddətini azalda bilər. Kalium ümumiyyətlə düyü çürüməsi, bakterial yarpaq ləkəsi, yarpaq qabığı ləkəsi, gövdə çürüməsi və yarpaq ləkəsi kimi bir çox düyü xəstəliklərinin yayılmasını azaldır. Perrenud tərəfindən aparılan bir araşdırma göstərdi ki, yüksək kaliumlu gübrələr düyünün göbələk xəstəliklərinin yayılmasını da azalda və məhsuldarlığı artıra bilər. Çoxsaylı tədqiqatlar kükürdlü gübrələrin məhsulun göbələk patogenlərinə qarşı müqavimətini artıra biləcəyini göstərib.27Həddindən artıq maqnezium (xlorofilin tərkib hissəsi) düyü partlamasına səbəb ola bilər.21Sink patogenləri birbaşa öldürə bilər və bununla da xəstəliyin şiddətini azaldır.22Sahə sınaqları göstərdi ki, tarla torpağında fosfor, kalium, kükürd və sink konsentrasiyaları qazan təcrübəsindəkindən daha yüksək olsa da, düyü çiləmə üsulu yenə də düyü yarpaqları vasitəsilə yayılır. Nisbi rütubət və temperatur güclü patogen infeksiyası üçün əlverişsiz olduğundan, torpaqdakı qida maddələri düyü çiləmə üsulunun qarşısını almaqda çox təsirli olmaya bilər.
Sahə sınaqlarında bütün müalicələrdə Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis və C. gleum aşkar edilmişdir. Stenotrophomonas maltophilia buğda, yulaf, xiyar, qarğıdalı və kartofun rizosferindən təcrid olunmuş və biokontrol nümayiş etdirmişdir.fəaliyyətColletotrichum nymphaeae-yə qarşı.28 Bundan əlavə, P. dispersa-nın qara göbələyə qarşı təsirli olduğu bildirilir.çürüməşirin kartof.29 Bundan əlavə, Xanthomonas sacchari-nin R1 ştammı Burkholderia tərəfindən törədilən düyü partlaması və panikula çürüməsinə qarşı antaqonist aktivlik göstərmişdir.glumae.30Burkholderia oryzae NP19 cücərmə zamanı düyü toxuması ilə simbiotik əlaqə qura və bəzi düyü sortları üçün endemik simbiotik göbələyə çevrilə bilər. Digər torpaq bakteriyaları transplantasiyadan sonra düyünü kolonizasiya edə bilsə də, kolonizasiyadan sonra partlayış göbələyi NP19 düyünün bu xəstəliyə qarşı müdafiə mexanizmində bir çox amillərə təsir göstərir. NP19 təkcə P. oryzae-nin böyüməsini 50%-dən çox azaltmır (onlayn əlavədəki Əlavə Cədvəl S1-ə baxın), həm də yarpaqlardakı partlayış lezyonlarının sayını azaldır və sahə sınaqlarında NP19 (RBf, RFf-B və RBFf-B) ilə peyvənd edilmiş və ya kolonizasiya edilmiş düyünün məhsuldarlığını artırır (Şəkil S3).
Bitki partlamasına səbəb olan Pyricularia oryzae göbələyi, infeksiya zamanı ev sahibi bitkidən qida maddələrinə ehtiyac duyan hemitrofik bir göbələkdir. Bitkilər göbələk infeksiyasını yatırmaq üçün reaktiv oksigen növləri (ROS) istehsal edir; lakin Pyricularia oryzae, ev sahibi tərəfindən istehsal olunan ROS-a qarşı mübarizə aparmaq üçün müxtəlif strategiyalardan istifadə edir.31Peroksidazalar patogen müqavimətində, o cümlədən hüceyrə divarı zülallarının çarpaz bağlanmasında, ksilem divarlarının qalınlaşmasında, ROS istehsalında və hidrogen peroksidin neytrallaşdırılmasında rol oynayır.32Antioksidant fermentlər spesifik ROS təmizləyici sistemi kimi xidmət edə bilər. Antioksidan xüsusiyyətləri sayəsində superoksid dismutaza (SOD) və peroksidaza (POD) müdafiə reaksiyalarının başlamasına kömək edir və SOD ilk müdafiə xətti kimi xidmət edir.33Düyüdə bitki peroksidaza aktivliyi *Pyricularia oryzae* və *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae* kimi bitki patogenləri ilə yoluxduqdan sonra induksiya olunur.32Bu tədqiqatda, *Magnaporthe oryzae* NP19 ilə kolonizasiya edilmiş və/və ya peyvənd edilmiş düyüdə peroksidaza aktivliyi artmışdır; lakin, *Magnaporthe oryzae* peroksidaza aktivliyinə təsir göstərməmişdir. H₂O₂ sintaz kimi superoksid dismutaza (SOD) O₂⁻-ın H₂O₂-a reduksiyasını katalizləşdirir. SOD, bitki daxilində H₂O₂ konsentrasiyasını balanslaşdıraraq bitkinin müxtəlif stresslərə qarşı müqavimətində mühüm rol oynayır³⁴. Bu tədqiqatda, qazan təcrübəsində, *Magnaporthe oryzae* peyvəndindən 30 gün sonra (30 DAT), RF və RBF qruplarında SOD aktivlikləri R qrupundakılardan müvafiq olaraq 121,9% və 104,5% yüksək olmuşdur ki, bu da *Magnaporthe oryzae* infeksiyasına SOD reaksiyasını göstərir. Həm qazan, həm də sahə təcrübələrində, *Magnaporthe oryzae* NP19 ilə aşılanmış düyüdə SOD aktivliyi, aşılamadan 30 gün sonra aşılanmamış düyüdəki aktivliklərdən müvafiq olaraq 67,7% və 28,8% yüksək olmuşdur. Bitki biokimyəvi reaksiyalarına ətraf mühit, stress mənbəyi və bitki növü³⁵ təsir göstərir. Bitki antioksidan ferment aktivliyinə ətraf mühit amilləri birbaşa təsir göstərir və bu da öz növbəsində bitki mikrob icmasını dəyişdirərək bitki antioksidan ferment aktivliyinə təsir göstərir.
Bu tədqiqatda istifadə edilən düyü partlayışı xəstəliyi göbələyi (Kosakonia oryziphila NP19, NCBI qeydiyyat nömrəsi PP861312) aşağıdakı ştamm idi:13Taylandın Nakhon Phanom əyalətində (16° 59′ 42.9″ N 104° 22′ 17.9″ E) düyü sortu RD6-nın köklərindən təcrid olunmuşdur. Bu ştamm qida bulyonunda (NB) 30°C və 150 dövr/dəq-də 18 saat ərzində becərilmişdir. Bakterial konsentrasiyanı hesablamaq üçün bakterial suspenziyanın 600 nm-də absorbsiyası ölçülmüşdür. Bakterial suspenziyanın konsentrasiyası aşağıdakı kimi tənzimlənmişdir:10⁶CFU/ml steril deionlaşdırılmış su ilə (dH₂O). Düyü partlayış göbələyi (Pyricularia oryzae) kartof dekstroza ağarına (PDA) ləkə ilə inokulyasiya edilmiş və 25°C-də 7 gün inkubasiya edilmişdir. Göbələk miseli düyü kəpəyi ağar mühitinə (2% (ç/h) düyü kəpəyi, 0.5% (ç/h) saxaroza və 2% (ç/h) aqar deionlaşdırılmış suda həll edilmiş, pH 7) köçürülmüş və 25°C-də 7 gün inkubasiya edilmişdir. Konidiyaları induksiya etmək üçün həssas düyü sortu (KDML105) sterilizasiya edilmiş yarpağı miselyumun üzərinə qoyulmuş və UB və ağ işığın birləşməsi altında 5 gün 25°C-də inkubasiya edilmişdir. Konidiyalar miselyum və yoluxmuş yarpaq səthini 10 ml sterilizasiya edilmiş 0.025% (ç/h) Tween 20 məhlulu ilə yumşaq bir şəkildə silməklə toplanmışdır. Göbələk məhlulu miselyum, aqar və düyü yarpaqlarını təmizləmək üçün səkkiz qat pendir parçasından süzülmüşdür. Əlavə analiz üçün suspenziyadakı konidiyaların konsentrasiyası 5 × 10⁵ konidiya/ml-ə uyğunlaşdırıldı.
Kosakonia oryziphila NP19 hüceyrələrinin təzə kulturaları 37 °C-də 24 saat ərzində NB mühitində kulturasiya yolu ilə hazırlanmışdır. Santrifüqasiyadan sonra (3047 × g, 10 dəq) hüceyrə qranulu toplanmış, iki dəfə 10 mM fosfat buferli salin məhlulu (PBS, pH 7.2) ilə yuyulmuş və eyni buferdə yenidən suspenziya edilmişdir. Hüceyrə suspenziyasının optik sıxlığı 600 nm-də ölçülmüş və təxminən 1.0 dəyər əldə edilmişdir (qida aqar lövhələrinə örtməklə təyin olunan 1.0 × 10⁷ CFU/μl-ə bərabərdir). P. oryzae konidiyaları onları PBS məhlulunda suspenziya etməklə və hemositometr istifadə edərək saymaqla əldə edilmişdir. *K. oryziphila* NP19 və *P suspenziyaları. Yarpaq yaxması təcrübələri üçün K. oryziphila* conidiaları müvafiq olaraq 1.0 × 10⁷ CFU/μL və 5.0 × 10² conidia/μL konsentrasiyalarında təzə düyü yarpaqları üzərində hazırlanmışdır. Düyü nümunəsinin hazırlanması üsulu aşağıdakı kimi idi: düyü fidanlarından 5 sm uzunluğunda yarpaqlar kəsilmiş və nəmləndirilmiş uducu kağızla örtülmüş Petri qablarına qoyulmuşdur. Beş müalicə qrupu yaradılmışdır: (i) R: nəzarət olaraq bakterial peyvənd olunmamış düyü yarpaqları, 0.025% (v/v) Tween 20 məhlulu ilə əlavə edilmiş; (ii) RB + F: K. oryziphila NP19 ilə peyvənd edilmiş düyü, düyü partlamasına səbəb olan göbələyin 2 μL konidiya suspenziyası ilə əlavə edilmiş; (iii) R + BF: R qrupundakı düyü, 4 μl partlayış göbələk konidiya suspenziyası və K. oryziphila NP19 qarışığı ilə əlavə edilmişdir (həcm nisbəti 1:1); (iv) R + F: R qrupundakı düyüyə 2 μl partlayış göbələk konidiyası suspenziyası əlavə edilmişdir; (v) RF + B: R qrupundakı düyüyə 2 μl partlayış göbələk konidiyası suspenziyası əlavə edilmişdir və 30 saat inkubasiya edilmişdir, sonra isə eyni yerə 2 μl K. oryziphila NP19 əlavə edilmişdir. Bütün Petri qabları 25°C-də qaranlıqda 30 saat inkubasiya edilmiş və sonra davamlı işığın altında qoyulmuşdur. Hər qrup üçqat şəkildə formalaşdırılmışdır. 72 saatlıq becərmədən sonra bitki toxumaları müşahidə edilmiş və skanlama elektron mikroskopiyası (SEM) ilə təhlil edilmişdir. Qısacası, bitki toxumaları 2,5% (v/v) qlutaraldehid ehtiva edən fosfat buferində fiksasiya edilmiş və bir sıra etanol məhlulları vasitəsilə susuzlaşdırılmışdır. Karbon qazı ilə kritik nöqtədə qurudulduqdan sonra nümunələr qızılla çiləmə üsulu ilə örtülmüş və nəhayət skanlama elektron mikroskopu ilə araşdırılmışdır.15
Yayımlanma vaxtı: 15 Dekabr 2025