Este estudo demonstra que o fungo simbiótico da rizosfera *Kosakonia oryziphila* NP19, isolado de raízes de arroz, é um biopesticida promissor para o crescimento vegetal e para o controle da brusone do arroz, causada por *Pyricularia oryzae*. Experimentos in vitro foram conduzidos em folhas frescas de mudas de arroz jasmim da variedade Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Os resultados mostraram que o NP19 inibiu efetivamente a germinação dos conídios de *Pyricularia oryzae*. A infecção por *Pyricularia oryzae* foi inibida sob três diferentes condições de tratamento: primeiro, o arroz foi colonizado com NP19 e inoculado com conídios de *Pyricularia oryzae*; segundo, uma mistura de NP19 e conídios de *Pyricularia oryzae* foi aplicada às folhas;
A bactéria da rizosfera *Kosakonia oryziphila* NP1914A bactéria *Kosakonia oryziphila* NP19 foi isolada de raízes de arroz (*Oryza sativa* L. cv. RD6). *Kosakonia oryziphila* NP19 possui propriedades promotoras do crescimento vegetal, incluindo fixação de nitrogênio, produção de ácido indolacético (AIA) e solubilização de fosfato. Curiosamente, *Kosakonia oryziphila* NP19 produz quitinase.14.A aplicação de *Kosakonia oryziphila* NP19 em sementes de arroz KDML105 melhorou a sobrevivência do arroz após a infecção por brusone. O objetivo deste estudo é (i) elucidar o mecanismo inibitório de *Kosakonia oryziphila* NP19 contra a brusone do arroz e (ii) investigar o efeito de *Kosakonia oryziphila* NP19 no controle da brusone do arroz.
Os nutrientes desempenham um papel crucial no crescimento e desenvolvimento das plantas, atuando como fatores que controlam diversas doenças microbianas. A nutrição mineral de uma planta determina sua resistência a doenças, características morfológicas ou teciduais e virulência, ou seja, a capacidade de sobreviver contra patógenos. O fósforo pode retardar o desenvolvimento e reduzir a severidade da brusone do arroz, aumentando a síntese de compostos fenólicos. O potássio geralmente reduz a incidência de muitas doenças do arroz, como brusone, mancha bacteriana, mancha da bainha foliar, podridão do colmo e manchas foliares. Um estudo de Perrenoud mostrou que fertilizantes ricos em potássio também podem reduzir a incidência de doenças fúngicas no arroz e aumentar a produtividade. Numerosos estudos demonstraram que fertilizantes sulfurados podem melhorar a resistência das culturas a patógenos fúngicos.27O excesso de magnésio (um componente da clorofila) pode causar brusone no arroz.21O zinco pode matar diretamente os patógenos, reduzindo assim a gravidade da doença.22Ensaios de campo mostraram que, embora as concentrações de fósforo, potássio, enxofre e zinco no solo fossem maiores do que no experimento em vasos, a brusone do arroz ainda se disseminava pelas folhas. Os nutrientes do solo podem não ser muito eficazes no controle da brusone, visto que a umidade relativa e a temperatura são desfavoráveis a uma forte infestação do patógeno.
Em ensaios de campo, Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis e C. gleum foram detectadas em todos os tratamentos. Stenotrophomonas maltophilia foi isolada da rizosfera de trigo, aveia, pepino, milho e batata e demonstrou biocontrole.atividadecontra Colletotrichum nymphaeae.28 Além disso, foi relatado que P. dispersa é eficaz contra o pretopodridão debatata-doce.29 Além disso, a cepa R1 de Xanthomonas sacchari demonstrou atividade antagônica contra a brusone do arroz e a podridão da panícula causadas por Burkholderia.glumae.30A bactéria Burkholderia oryzae NP19 pode estabelecer uma relação simbiótica com o tecido do arroz durante a germinação e tornar-se um fungo simbiótico endêmico para algumas variedades de arroz. Enquanto outras bactérias do solo podem colonizar o arroz após o transplante, o fungo causador da brusone NP19, uma vez colonizado, influencia múltiplos fatores no mecanismo de defesa do arroz contra essa doença. A NP19 não apenas suprime o crescimento de P. oryzae em mais de 50% (ver Tabela Suplementar S1 no apêndice online), como também reduz o número de lesões de brusone nas folhas e aumenta a produtividade do arroz inoculado ou colonizado com NP19 (RBf, RFf-B e RBFf-B) em ensaios de campo (Figura S3).
O fungo Pyricularia oryzae, causador da brusone em plantas, é um fungo hemitrófico que necessita de nutrientes da planta hospedeira durante a infecção. As plantas produzem espécies reativas de oxigênio (ROS) para suprimir a infecção fúngica; no entanto, Pyricularia oryzae utiliza diversas estratégias para neutralizar as ROS produzidas pela planta hospedeira.31As peroxidases parecem desempenhar um papel na resistência a patógenos, incluindo a ligação cruzada de proteínas da parede celular, o espessamento das paredes do xilema, a produção de ROS (espécies reativas de oxigênio) e a neutralização do peróxido de hidrogênio.32As enzimas antioxidantes podem funcionar como um sistema específico de eliminação de espécies reativas de oxigênio (ROS). Por meio de suas propriedades antioxidantes, a superóxido dismutase (SOD) e a peroxidase (POD) ajudam a iniciar respostas de defesa, sendo a SOD a primeira linha de defesa.33No arroz, a atividade da peroxidase vegetal é induzida após a infecção por patógenos vegetais como *Pyricularia oryzae* e *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32Neste estudo, a atividade da peroxidase aumentou no arroz colonizado e/ou inoculado com *Magnaporthe oryzae* NP19; entretanto, *Magnaporthe oryzae* não afetou a atividade da peroxidase. A superóxido dismutase (SOD), como sintase de H₂O₂, catalisa a redução de O₂⁻ a H₂O₂. A SOD desempenha um papel crucial na resistência das plantas a vários estresses, equilibrando a concentração de H₂O₂ no interior da planta, aumentando assim a tolerância da planta a vários estresses³⁴. Neste estudo, no experimento em vasos, 30 dias após a inoculação com *Magnaporthe oryzae* (30 DAT), as atividades da SOD nos grupos RF e RBF foram 121,9% e 104,5% maiores, respectivamente, do que no grupo R, indicando uma resposta da SOD à infecção por *Magnaporthe oryzae*. Tanto nos experimentos em vasos quanto em campo, as atividades da SOD no arroz inoculado com *Magnaporthe oryzae* NP19 foram 67,7% e 28,8% maiores, respectivamente, do que no arroz não inoculado, 30 dias após a inoculação. As respostas bioquímicas das plantas são afetadas pelo ambiente, pela fonte de estresse e pelo tipo de planta³⁵. As atividades das enzimas antioxidantes das plantas são diretamente afetadas por fatores ambientais, que, por sua vez, afetam as atividades das enzimas antioxidantes das plantas ao alterarem a comunidade microbiana da planta.
O fungo causador da brusone do arroz (Kosakonia oryziphila NP19, número de acesso NCBI PP861312) utilizado neste estudo foi a estirpe13A cepa foi isolada das raízes da cultivar de arroz RD6 na província de Nakhon Phanom, Tailândia (16° 59′ 42,9″ N 104° 22′ 17,9″ E). Essa cepa foi cultivada em caldo nutritivo (CN) a 30 °C e 150 rpm por 18 h. Para calcular a concentração bacteriana, a absorbância da suspensão bacteriana a 600 nm foi medida. A concentração da suspensão bacteriana foi ajustada para10⁶UFC/mL com água deionizada estéril (dH₂OO fungo da brusone do arroz (Pyricularia oryzae) foi inoculado pontualmente em ágar dextrose de batata (PDA) e incubado a 25 °C por 7 dias. O micélio fúngico foi transferido para meio de ágar de farelo de arroz (2% (p/v) de farelo de arroz, 0,5% (p/v) de sacarose e 2% (p/v) de ágar dissolvidos em água deionizada, pH 7) e incubado a 25 °C por 7 dias. Uma folha esterilizada de uma cultivar de arroz suscetível (KDML105) foi colocada sobre o micélio para induzir a formação de conídios e incubada a 25 °C por 5 dias sob luz UV e luz branca combinadas. Os conídios foram coletados limpando-se delicadamente o micélio e a superfície da folha infectada com 10 ml de solução esterilizada de Tween 20 a 0,025% (v/v). A solução fúngica foi filtrada através de oito camadas de gaze para remover o micélio, o ágar e as folhas de arroz. A concentração de conídios na suspensão foi ajustada para 5 × 10⁵ conídios/ml para análises posteriores.
Culturas frescas de células de Kosakonia oryziphila NP19 foram preparadas por cultivo em meio NB a 37 °C por 24 h. Após centrifugação (3047 × g, 10 min), o sedimento celular foi coletado, lavado duas vezes com solução salina tamponada com fosfato 10 mM (PBS, pH 7,2) e ressuspenso no mesmo tampão. A densidade óptica da suspensão celular foi medida a 600 nm, obtendo-se um valor de aproximadamente 1,0 (equivalente a 1,0 × 10⁷ UFC/μl, determinado por plaqueamento em placas de ágar nutritivo). Os conídios de P. oryzae foram obtidos por suspensão em solução de PBS e contagem em hemocitômetro. Suspensões de *K. oryziphila* NP19 e *P. Para os experimentos de esfregaço foliar, conídios de K. oryziphila* foram preparados em folhas frescas de arroz nas concentrações de 1,0 × 10⁷ UFC/μL e 5,0 × 10² conídios/μL, respectivamente. O método de preparação das amostras de arroz foi o seguinte: folhas de 5 cm de comprimento de plântulas de arroz foram cortadas e colocadas em placas de Petri forradas com papel absorvente umedecido. Cinco grupos de tratamento foram estabelecidos: (i) R: folhas de arroz sem inoculação bacteriana como controle, suplementadas com 0,025% (v/v) de solução de Tween 20; (ii) RB + F: arroz inoculado com K. oryziphila NP19, suplementado com 2 μL de suspensão de conídios do fungo causador da brusone do arroz; (iii) R + BF: arroz do grupo R suplementado com 4 μL de uma mistura de suspensão de conídios do fungo causador da brusone e K. oryziphila NP19 (proporção volumétrica 1:1); (iv) R + F: Arroz do grupo R suplementado com 2 μl de suspensão de conídios do fungo da brusone; (v) RF + B: Arroz do grupo R suplementado com 2 μl de suspensão de conídios do fungo da brusone foi incubado por 30 h e, em seguida, 2 μl de K. oryziphila NP19 foram adicionados no mesmo local. Todas as placas de Petri foram incubadas a 25 °C no escuro por 30 h e, em seguida, colocadas sob luz contínua. Cada grupo foi formado em triplicata. Após 72 h de cultivo, os tecidos vegetais foram observados e analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Resumidamente, os tecidos vegetais foram fixados em tampão fosfato contendo 2,5% (v/v) de glutaraldeído e desidratados em uma série de soluções de etanol. Após secagem em ponto crítico com dióxido de carbono, as amostras foram revestidas com ouro por pulverização catódica e, finalmente, examinadas em um microscópio eletrônico de varredura.15
Data da publicação: 15 de dezembro de 2025