આ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે ચોખાના મૂળમાંથી અલગ કરાયેલ રાઇઝોસ્ફિયર સહજીવન ફૂગ *કોસાકોનિયા ઓરીઝિફિલા* NP19 એ *પાયરિક્યુલેરિયા ઓરીઝે* દ્વારા થતા ચોખાના વિસ્ફોટના નિયંત્રણ માટે એક આશાસ્પદ છોડના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપતી બાયોપેસ્ટીસાઇડ અને બાયોપેસ્ટીસાઇડ છે. ખાઓ ડોક માલી 105 (KDML105) જાતના જાસ્મીન ચોખાના રોપાના તાજા પાંદડા પર ઇન વિટ્રો પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. પરિણામો દર્શાવે છે કે NP19 એ *પાયરિક્યુલેરિયા ઓરીઝે* કોનિડિયાના અંકુરણને અસરકારક રીતે અટકાવ્યું હતું. *પાયરિક્યુલેરિયા ઓરીઝે* ચેપ ત્રણ અલગ અલગ સારવાર પરિસ્થિતિઓ હેઠળ અટકાવવામાં આવ્યો હતો: પ્રથમ, ચોખાને NP19 સાથે વસાહત કરવામાં આવ્યા હતા અને *પાયરિક્યુલેરિયા ઓરીઝે* કોનિડિયા સાથે ઇનોક્યુલેટ કરવામાં આવ્યા હતા; બીજું, NP19 અને *પાયરિક્યુલેરિયા ઓરીઝે* કોનિડિયાનું મિશ્રણ પાંદડા પર લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું;
રાઇઝોસ્ફિયર બેક્ટેરિયમ *કોસાકોનિયા ઓરિઝિફિલા* NP1914ચોખાના મૂળમાંથી અલગ કરવામાં આવ્યું હતું (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *કોસાકોનિયા ઓરિઝિફિલા* NP19 માં છોડના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપનારા ગુણધર્મો છે, જેમાં નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન, ઇન્ડોલીએસેટિક એસિડ (IAA) ઉત્પાદન અને ફોસ્ફેટ દ્રાવ્યીકરણનો સમાવેશ થાય છે. રસપ્રદ વાત એ છે કે, *કોસાકોનિયા ઓરિઝિફિલા* NP19 ચિટિનેજ ઉત્પન્ન કરે છે૧૪.*કોસાકોનિયા ઓરીઝિફિલા* NP19 ને KDML105 ચોખાના બીજમાં લગાવવાથી ચોખાના બ્લાસ્ટ ચેપ પછી ચોખાના અસ્તિત્વમાં સુધારો થયો. આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ્ય (i) ચોખાના બ્લાસ્ટ સામે *કોસાકોનિયા ઓરીઝિફિલા* NP19 ની અવરોધક પદ્ધતિને સ્પષ્ટ કરવાનો અને (ii) ચોખાના બ્લાસ્ટને નિયંત્રિત કરવામાં *કોસાકોનિયા ઓરીઝિફિલા* NP19 ની અસરની તપાસ કરવાનો છે.
પોષક તત્વો છોડના વિકાસ અને વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જે વિવિધ સૂક્ષ્મજીવાણુ રોગોને નિયંત્રિત કરતા પરિબળો તરીકે સેવા આપે છે. છોડનું ખનિજ પોષણ તેના રોગ પ્રતિકાર, મોર્ફોલોજિકલ અથવા પેશી લાક્ષણિકતાઓ, અને ઝેરીપણું, અથવા રોગકારક જીવાણુઓ સામે ટકી રહેવાની ક્ષમતા નક્કી કરે છે. ફોસ્ફરસ ફેનોલિક સંયોજનોના સંશ્લેષણને વધારીને વિકાસને ધીમો કરી શકે છે અને ચોખાના વિસ્ફોટની તીવ્રતા ઘટાડી શકે છે. પોટેશિયમ સામાન્ય રીતે ચોખાના વિસ્ફોટ, બેક્ટેરિયલ પાંદડાના ડાઘ, પાંદડાના આવરણના ડાઘ, સ્ટેમ રોટ અને પાંદડાના ડાઘ જેવા ઘણા ચોખાના રોગોની ઘટનાઓ ઘટાડે છે. પેરેનોઉડ દ્વારા કરવામાં આવેલા એક અભ્યાસમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે ઉચ્ચ પોટેશિયમ ખાતરો ચોખાના ફૂગના રોગોની ઘટનાઓને પણ ઘટાડી શકે છે અને ઉપજમાં વધારો કરી શકે છે. અસંખ્ય અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે સલ્ફર ખાતરો ફૂગના રોગકારક જીવાણુઓ સામે પાકના પ્રતિકારને સુધારી શકે છે.27વધારે પડતું મેગ્નેશિયમ (ક્લોરોફિલનો એક ઘટક) ચોખાના પાકમાં વિસ્ફોટનું કારણ બની શકે છે.21ઝીંક રોગકારક જીવાણુઓને સીધા મારી શકે છે, જેનાથી રોગની તીવ્રતા ઓછી થાય છે.22ખેતરના પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે ખેતરની જમીનમાં ફોસ્ફરસ, પોટેશિયમ, સલ્ફર અને ઝીંકનું પ્રમાણ કુંડાના પ્રયોગ કરતાં વધુ હતું, છતાં ચોખાના પાનમાંથી ફોસ્ફરસ ફેલાય છે. માટીના પોષક તત્વો ચોખાના ફોસ્ફરસને નિયંત્રિત કરવામાં ખૂબ અસરકારક ન પણ હોય, કારણ કે સંબંધિત ભેજ અને તાપમાન મજબૂત રોગકારક ઉપદ્રવ માટે પ્રતિકૂળ હોય છે.
ક્ષેત્રીય પરીક્ષણોમાં, બધી સારવારોમાં સ્ટેનોટ્રોફોમોનાસ માલ્ટોફિલિયા, પી. ડિસ્પર્સા, ઝેન્થોમોનાસ સેકરી, બુર્કહોલ્ડેરિયા મલ્ટિવોરન્સ, બુર્કહોલ્ડેરિયા ડિફ્યુસા, બુર્કહોલ્ડેરિયા વિયેટનામિએન્સિસ અને સી. ગ્લેમ મળી આવ્યા હતા. સ્ટેનોટ્રોફોમોનાસ માલ્ટોફિલિયાને ઘઉં, ઓટ્સ, કાકડી, મકાઈ અને બટાકાના રાઇઝોસ્ફિયરથી અલગ કરવામાં આવ્યું છે અને બાયોકંટ્રોલ દર્શાવ્યું છે.પ્રવૃત્તિકોલેટોટ્રિચમ નિમ્ફેઇ સામે.28 વધુમાં, પી. ડિસ્પર્સા કાળાસડોશક્કરિયા.29 વધુમાં, ઝેન્થોમોનાસ સેકરીના R1 સ્ટ્રેને બુર્કહોલ્ડેરિયા દ્વારા થતા ચોખાના વિસ્ફોટ અને પેનિકલ રોટ સામે પ્રતિકૂળ પ્રવૃત્તિ દર્શાવી છે.ગ્લુમે.30બુર્કહોલ્ડેરિયા ઓરાઇઝે NP19 અંકુરણ દરમિયાન ચોખાના પેશીઓ સાથે સહજીવન સંબંધ સ્થાપિત કરી શકે છે અને ચોખાની કેટલીક જાતો માટે એક સ્થાનિક સહજીવન ફૂગ બની શકે છે. જ્યારે અન્ય માટી બેક્ટેરિયા રોપણી પછી ચોખામાં વસાહત બનાવી શકે છે, બ્લાસ્ટ ફૂગ NP19, એકવાર વસાહત થઈ જાય છે, તે આ રોગ સામે ચોખાના સંરક્ષણ તંત્રમાં બહુવિધ પરિબળોને પ્રભાવિત કરે છે. NP19 માત્ર P. oryzae ના વિકાસને 50% થી વધુ દબાવતું નથી (ઓનલાઇન પરિશિષ્ટમાં પૂરક કોષ્ટક S1 જુઓ), પરંતુ પાંદડા પર બ્લાસ્ટ જખમની સંખ્યા પણ ઘટાડે છે અને ક્ષેત્ર પરીક્ષણોમાં NP19 (RBf, RFf-B, અને RBFf-B) સાથે ઇનોક્યુલેટેડ અથવા વસાહત કરાયેલ ચોખાની ઉપજમાં વધારો કરે છે (આકૃતિ S3).
ફૂગ પાયરિક્યુલેરિયા ઓરાઇઝી, જે છોડના બ્લાસ્ટનું કારણ બને છે, તે એક હેમિટ્રોફિક ફૂગ છે જેને ચેપ દરમિયાન યજમાન છોડમાંથી પોષક તત્વોની જરૂર પડે છે. છોડ ફૂગના ચેપને દબાવવા માટે પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (ROS) ઉત્પન્ન કરે છે; જોકે, પાયરિક્યુલેરિયા ઓરાઇઝી યજમાન-ઉત્પાદિત ROS નો સામનો કરવા માટે વિવિધ વ્યૂહરચનાઓનો ઉપયોગ કરે છે.31પેરોક્સિડેઝ રોગકારક પ્રતિકારમાં ભૂમિકા ભજવે છે, જેમાં કોષ દિવાલ પ્રોટીનનું ક્રોસ-લિંકિંગ, ઝાયલેમ દિવાલોનું જાડું થવું, ROS ઉત્પાદન અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું તટસ્થકરણનો સમાવેશ થાય છે.32એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉત્સેચકો ચોક્કસ ROS સ્કેવેન્જિંગ સિસ્ટમ તરીકે સેવા આપી શકે છે. તેમના એન્ટીઑકિસડન્ટ ગુણધર્મો દ્વારા, સુપરઓક્સાઇડ ડિસમ્યુટેઝ (SOD) અને પેરોક્સિડેઝ (POD) સંરક્ષણ પ્રતિભાવો શરૂ કરવામાં મદદ કરે છે, જેમાં SOD સંરક્ષણની પ્રથમ હરોળ તરીકે સેવા આપે છે.33ચોખામાં, *પાયરિક્યુલેરિયા ઓરાઇઝે* અને *ઝેન્થોમોનાસ ઓરાઇઝે પીવી. ઓરાઇઝે* જેવા છોડના રોગકારક જીવાણુઓ દ્વારા ચેપ લાગ્યા પછી છોડ પેરોક્સિડેઝ પ્રવૃત્તિ પ્રેરિત થાય છે.32આ અભ્યાસમાં, *Magnaporthe oryzae* NP19 સાથે વસાહતી અને/અથવા ઇનોક્યુલેટ કરાયેલા ચોખામાં પેરોક્સિડેઝ પ્રવૃત્તિમાં વધારો થયો; જોકે, *Magnaporthe oryzae* પેરોક્સિડેઝ પ્રવૃત્તિને અસર કરતું નથી. H₂O₂ સિન્થેઝ તરીકે, સુપરઓક્સાઇડ ડિસમ્યુટેઝ (SOD), O₂⁻ ને H₂O₂ માં ઘટાડવાનું ઉત્પ્રેરક છે. છોડની અંદર H₂O₂ ની સાંદ્રતાને સંતુલિત કરીને SOD વિવિધ તાણ સામે છોડના પ્રતિકારમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જેનાથી છોડને વિવિધ તાણ સામે સહનશીલતા વધે છે³⁴. આ અભ્યાસમાં, પોટ પ્રયોગમાં, *Magnaporthe oryzae* ઇનોક્યુલેશન (30 DAT) ના 30 દિવસ પછી, RF અને RBF જૂથોમાં SOD પ્રવૃત્તિઓ અનુક્રમે R જૂથ કરતા 121.9% અને 104.5% વધુ હતી, જે *Magnaporthe oryzae* ચેપ માટે SOD પ્રતિભાવ દર્શાવે છે. કુંડા અને ખેતરના પ્રયોગો બંનેમાં, *Magnaporthe oryzae* NP19-ઇનોક્યુલેટેડ ચોખામાં SOD પ્રવૃત્તિઓ ઇનોક્યુલેશનના 30 દિવસ પછી બિનઇનોક્યુલેટેડ ચોખા કરતાં અનુક્રમે 67.7% અને 28.8% વધુ હતી. છોડના બાયોકેમિકલ પ્રતિભાવો પર્યાવરણ, તાણ સ્ત્રોત અને છોડના પ્રકાર દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. છોડના એન્ટીઑકિસડન્ટ એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિઓ પર્યાવરણીય પરિબળોથી સીધી પ્રભાવિત થાય છે, જે બદલામાં છોડના માઇક્રોબાયલ સમુદાયમાં ફેરફાર કરીને છોડના એન્ટીઑકિસડન્ટ એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિઓને અસર કરે છે.
આ અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવાયેલ ચોખાના બ્લાસ્ટ રોગની ફૂગ (કોસાકોનિયા ઓરીઝિફિલા NP19, NCBI એક્સેસિયન નંબર PP861312) સ્ટ્રેન હતી13થાઇલેન્ડના નાખોન ફેનોમ પ્રાંતમાં (૧૬° ૫૯′ ૪૨.૯″ ઉત્તર ૧૦૪° ૨૨′ ૧૭.૯″ પૂર્વ) ચોખાની કલ્ટીવાર RD6 ના મૂળમાંથી અલગ કરાયેલ. આ જાતને ૧૮ કલાક માટે ૩૦° સે અને ૧૫૦ rpm પર પોષક સૂપ (NB) માં સંવર્ધિત કરવામાં આવી હતી. બેક્ટેરિયલ સાંદ્રતાની ગણતરી કરવા માટે, ૬૦૦ nm પર બેક્ટેરિયલ સસ્પેન્શનનું શોષણ માપવામાં આવ્યું હતું. બેક્ટેરિયલ સસ્પેન્શનની સાંદ્રતાને સમાયોજિત કરવામાં આવી હતી૧૦⁶જંતુરહિત ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણી સાથે CFU/mL (ડીએચ₂ઓ). ચોખાના બ્લાસ્ટ ફૂગ (પાયરિક્યુલેરિયા ઓરાઇઝી) ને બટાકાના ડેક્સ્ટ્રોઝ અગર (PDA) પર સ્પોટ-ઇનોક્યુલેટ કરવામાં આવ્યું હતું અને 25°C પર 7 દિવસ માટે ઉકાળવામાં આવ્યું હતું. ફંગલ માયસેલિયમને ચોખાના બ્રાન અગર માધ્યમ (2% (w/v) ચોખાના બ્રાન, 0.5% (w/v) સુક્રોઝ, અને 2% (w/v) અગર ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં ઓગાળવામાં આવ્યું હતું, pH 7) માં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યું હતું અને 25°C પર 7 દિવસ માટે ઉકાળવામાં આવ્યું હતું. કોનિડિયાને પ્રેરિત કરવા માટે સંવેદનશીલ ચોખાના કલ્ટીવાર (KDML105) નું એક વંધ્યીકૃત પાન માયસેલિયમ પર મૂકવામાં આવ્યું હતું અને સંયુક્ત યુવી અને સફેદ પ્રકાશ હેઠળ 25°C પર 5 દિવસ માટે ઉકાળવામાં આવ્યું હતું. કોનિડિયાને 10 મિલી વંધ્યીકૃત 0.025% (v/v) ટ્વીન 20 દ્રાવણથી માયસેલિયમ અને ચેપગ્રસ્ત પાંદડાની સપાટીને હળવેથી સાફ કરીને એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. માયસેલિયમ, અગર અને ચોખાના પાંદડા દૂર કરવા માટે ફૂગના દ્રાવણને ચીઝક્લોથના આઠ સ્તરો દ્વારા ફિલ્ટર કરવામાં આવ્યું. વધુ વિશ્લેષણ માટે સસ્પેન્શનમાં કોનિડિયા સાંદ્રતા 5 × 10⁵ કોનિડિયા/મિલી પર ગોઠવવામાં આવી.
કોસાકોનિયા ઓરિઝિફિલા NP19 કોષોના તાજા કલ્ચર NB માધ્યમમાં 37 °C પર 24 કલાક માટે કલ્ચર કરીને તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા. સેન્ટ્રીફ્યુગેશન (3047 × g, 10 મિનિટ) પછી, કોષ પેલેટ એકત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું, 10 mM ફોસ્ફેટ-બફર્ડ સલાઇન (PBS, pH 7.2) થી બે વાર ધોવામાં આવ્યું હતું, અને તે જ બફરમાં ફરીથી સસ્પેન્ડ કરવામાં આવ્યું હતું. કોષ સસ્પેન્શનની ઓપ્ટિકલ ઘનતા 600 nm પર માપવામાં આવી હતી, જેનું મૂલ્ય આશરે 1.0 (પોષક અગર પ્લેટો પર પ્લેટિંગ દ્વારા નક્કી કરાયેલ 1.0 × 10⁷ CFU/μl ની સમકક્ષ) પ્રાપ્ત થયું હતું. P. oryzae ના કોનિડિયા તેમને PBS દ્રાવણમાં સસ્પેન્ડ કરીને અને હિમોસાયટોમીટરનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરીને મેળવવામાં આવ્યા હતા. *K. oryziphila* NP19 અને *P ના સસ્પેન્શન. લીફ સ્મીયર પ્રયોગો માટે, K. oryziphila* conidia ને તાજા ચોખાના પાંદડા પર અનુક્રમે 1.0 × 10⁷ CFU/μL અને 5.0 × 10² conidia/μL ની સાંદ્રતા પર તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા. ચોખાના નમૂના તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ નીચે મુજબ હતી: ચોખાના રોપામાંથી 5 સેમી લાંબા પાંદડા કાપીને પેટ્રી ડીશમાં ભેજવાળા શોષક કાગળથી લાઇન કરવામાં આવ્યા હતા. પાંચ સારવાર જૂથો સ્થાપિત કરવામાં આવ્યા હતા: (i) R: નિયંત્રણ તરીકે બેક્ટેરિયલ ઇનોક્યુલેશન વિના ચોખાના પાંદડા, 0.025% (v/v) ટ્વીન 20 સોલ્યુશન સાથે પૂરક; (ii) RB + F: ચોખાને K. oryziphila NP19 સાથે ઇનોક્યુલેટ કરવામાં આવ્યા હતા, જે ચોખાના વિસ્ફોટનું કારણ બનતા ફૂગના કોનિડિયા સસ્પેન્શનના 2 μL સાથે પૂરક છે; (iii) R + BF: જૂથ R માં ચોખાને બ્લાસ્ટ ફંગલ કોનિડિયા સસ્પેન્શન અને K. oryziphila NP19 (વોલ્યુમ રેશિયો 1:1) ના મિશ્રણના 4 μl સાથે પૂરક છે; (iv) R + F: ગ્રુપ R માં ચોખાને 2 μl બ્લાસ્ટ ફંગલ કોનિડિયા સસ્પેન્શન સાથે પૂરક બનાવવામાં આવ્યા; (v) RF + B: ગ્રુપ R માં ચોખાને 2 μl બ્લાસ્ટ ફંગલ કોનિડિયા સસ્પેન્શન સાથે પૂરક બનાવવામાં આવ્યા, 30 કલાક માટે ઉકાળવામાં આવ્યા, અને પછી 2 μl K. oryziphila NP19 તે જ જગ્યાએ ઉમેરવામાં આવ્યા. બધી પેટ્રી ડીશને 25°C પર 30 કલાક માટે અંધારામાં ઉકાળવામાં આવી અને પછી સતત પ્રકાશ હેઠળ મૂકવામાં આવી. દરેક જૂથને ત્રિપુટીમાં બનાવવામાં આવ્યું. 72 કલાકના કલ્ચર પછી, ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (SEM) સ્કેન કરીને છોડના પેશીઓનું અવલોકન અને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું. ટૂંકમાં, છોડના પેશીઓને 2.5% (v/v) ગ્લુટારાલ્ડીહાઇડ ધરાવતા ફોસ્ફેટ બફરમાં ફિક્સ કરવામાં આવ્યા અને ઇથેનોલ સોલ્યુશનની શ્રેણી દ્વારા ડિહાઇડ્રેટ કરવામાં આવ્યા. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાથે ક્રિટિકલ-પોઇન્ટ સૂકવણી પછી, નમૂનાઓને સોનાથી સ્પટર-કોટ કરવામાં આવ્યા અને અંતે સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને તપાસવામાં આવ્યા.15
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-૧૫-૨૦૨૫