Vai trò chitosan nano trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa

 Vai trò chitosan nano trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa

Nguồn: Temoor Ahmed, Muhammad Noman, Hubiao Jiang,  Muhammad Shahid, Chuanxin Ma, Zhifeng Wu, Muhammad Mudassir Nazir, Md. ArshadAli, Jason C.White, Jianping Chen, Bin Li. 2022. Bioengineered chitosan-iron nanocomposite controls bacterial leaf blight disease by modulating plant defense response and nutritional status of rice (Oryza sativa L.). Nanotoday; Volume 45, August 2022, 101547

Sản xuất lúa bị ảnh hưởng nặng nề của bệnh bạc lá do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây ra, triệu chứng bệnh “bacterial leaf blight” (BLB). Chiến lược khai thác ở mức độ nano luôn gây được sự chú ý vì tính chất sustainable platform để cải tiến dinh dưỡng cây lúa và bảo vệ cây lúa. Ở đây, người ta trình bày kết quả bioengineering của chế phẩm chitosan-iron nanocomposites (BNCs) với thử nghiệm in vitro và in vivo hoạt tính kháng vi khuẩn Xoo. Bên cạnh đó, tác động của BNCs trên những  endophytic microbiome của cây lúa khỏe và cậy lúa bệnh bạc lá được đánh giá bằng kỷ thuật chạy trình tự DNA công nghệ cao. Chế phẩm BNCs này được tạo dáng hình cầu có kích thước trung bình là 86 nm. Xét nghiệm kháng vi khuẩn in vitro cho thấy chế phẩm BNCs làm ức chế rất đáng kể các chức năng sinh học của pathogen (viz., tăng trưởng, gây chết, và hình thành biofilm) ở nồng độ 250 μg mL⁻¹ so sánh với đối chứng. Thí nghiệm trong nhà kính cho thấy cho lá lúa phơi nhiễm foliar ở nồng độ 250 mg·L⁻¹ BNCs làm giảm rất đáng kể chỉ số bệnh bạc lá (67.1%) thông qua “modulation of antioxidant enzymes” như, superoxide dismutase (49.2%), peroxidase (38.8%) và ascorbate peroxidase (53.4%); thêm vào BNCs còn cải tiến được hiệu quả quang hợp  bởi hàm lượng diệp lục tăng (43.2%) và hàm lượng carotenoids tăng (60.0%), phổ biến thiên dinh dưỡng cây lúa so sánh với đối chứng không sử dụng chế phẩm này. Hơn nữa, phản ứng tính kháng bệnh được kich hoạt bởi BNCs tương ứng với sự tăng lên các phân tử transcript của gen liên quan đến hệ thống tự vệ cây, ví dụ như OsPRs, OsSOD và OsAPX. Chạy trình tự DNA chất lượng cao cho thấy nghiệm thức xử lý BNCs làm giảm mật độ tương đối của vi khẩun Xanthomonas (87.5%) thông qua reshaping quần thể vi khẩn có tính chất phyllospheric và root-endophytic trong cây lúa. Bên cạnh đó, BNCs làm tăng tính đa dạng của quần thể vi khuẩn trong cây khỏe và cây bệnh; làm tăng đáng kể mật độ phong phú của Ochrobactrum, Allorhizobium, Methylobacterium, Devosia, Pseudolabrys, Sphingomonas và Bradyrhizobium trong nghiệm thức xử lý BNCs cả cây bệnh và cây khỏe. Kết quả chứng minh rằng BNCs không có toxic, bền vững và hiệu quả cao trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa.

Xem https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S174801322200175X?dgcid=author

 

Hình: Bioengineered chitosan-iron nanocomposite controls bacterial leaf blight.