Diese Studie belegt, dass der aus Reiswurzeln isolierte, wurzelassoziierte Pilz Kosakonia oryziphila NP19 ein vielversprechendes pflanzenwachstumsförderndes Biopestizid und biochemisches Mittel zur Bekämpfung der Reisbräune ist. In-vitro-Experimente wurden mit frischen Blättern von Sämlingen des aromatischen Reises Khao Dawk Mali 105 (KDML105) durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass NP19 die Keimung der Konidien des Reisbräune-Pilzes effektiv hemmte. Die Pilzinfektion wurde unter drei verschiedenen Behandlungsbedingungen gehemmt: Inokulation des Reises mit NP19 und Pilzkonidien; gleichzeitige Blattinokulation mit NP19 und Pilzkonidien; und Blattinokulation mit Pilzkonidien, gefolgt von einer NP19-Behandlung 30 Stunden später. Darüber hinaus reduzierte NP19 das Wachstum der Pilzhyphen um 9,9–53,4 %. In Topfversuchen erhöhte NP19 die Peroxidase- (POD) und Superoxiddismutase- (SOD) Aktivität um 6,1 % bis 63,0 % bzw. 3,0 % bis 67,7 %, was auf verstärkte pflanzliche Abwehrmechanismen hindeutet. Im Vergleich zu nicht infizierten NP19-Kontrollen zeigten NP19-infizierte Reispflanzen einen Anstieg des Pigmentgehalts um 0,3 % bis 24,7 %, der Anzahl voller Körner pro Rispe um 4,1 %, des Ertrags voller Körner um 26,3 %, des Ertragsmassenindex um 34,4 % und des Gehalts der aromatischen Verbindung 2-Acetyl-1-pyrrolin (2AP) um 10,1 %. Bei Reispflanzen, die sowohl mit NP19 als auch mit Reisbrand infiziert waren, betrugen die Anstiege 0,2 % bis 49,2 %, 4,6 %, 9,1 %, 54,4 % bzw. 7,5 %. Feldversuche zeigten, dass mit NP19 kolonisierte und/oder inokulierte Reispflanzen eine Steigerung der Anzahl voller Körner pro Rispe um 15,1–27,2 %, des Vollkornertrags um 103,6–119,8 % und des 2AP-Gehalts um 18,0–35,8 % aufwiesen. Diese Reispflanzen zeigten zudem eine höhere SOD-Aktivität (6,9–29,5 %) im Vergleich zu mit Reisbrand infizierten, aber nicht mit NP19 inokulierten Pflanzen. Die Blattapplikation von NP19 nach der Infektion verlangsamte das Fortschreiten der Läsionen. Somit erwies sich K. oryziphila NP19 als potenzieller pflanzenwachstumsfördernder Bioagent und Biopestizid zur Bekämpfung von Reisbrand.
Die Wirksamkeit von Fungiziden wird jedoch von vielen Faktoren beeinflusst, darunter die Zusammensetzung, der Zeitpunkt und die Art der Anwendung, der Schweregrad der Krankheit, die Effektivität von Krankheitsvorhersagesystemen und die Entstehung fungizidresistenter Stämme. Darüber hinaus kann der Einsatz chemischer Fungizide zu toxischen Rückständen in der Umwelt führen und ein Gesundheitsrisiko für die Anwender darstellen.
Im Topfversuch wurden Reissaatgut oberflächensterilisiert und wie oben beschrieben zum Keimen gebracht. Anschließend wurden die Samen mit K. oryziphila NP19 beimpft und in Anzuchtschalen verpflanzt. Die Sämlinge wurden 30 Tage lang inkubiert, um das Auflaufen zu ermöglichen. Danach wurden sie in Töpfe umgepflanzt. Während des Umpflanzvorgangs wurden die Reispflanzen gedüngt, um sie auf eine Infektion mit dem Reisbrandpilz vorzubereiten und ihre Resistenz zu testen.
In einem Feldversuch wurden gekeimte, mit Aspergillus oryzae NP19 infizierte Samen nach der oben beschriebenen Methode behandelt und in zwei Gruppen unterteilt: mit Aspergillus oryzae NP19 infizierte Samen (RS) und nicht infizierte Samen (US). Die gekeimten Samen wurden in Anzuchtschalen mit sterilisierter Erde (einem Gemisch aus Erde, verbrannten Reishülsen und Dung im Gewichtsverhältnis 7:2:1) ausgesät und 30 Tage lang inkubiert.
Eine Konidiensuspension von K. oryziphila wurde zu R-Reis gegeben und nach 30 Stunden Inkubation wurden 2 μl K. oryziphila NP19 an derselben Stelle hinzugefügt. Alle Petrischalen wurden 30 Stunden lang bei 25 °C im Dunkeln und anschließend unter Dauerlicht inkubiert. Jede Gruppe wurde dreifach wiederholt. Nach 72 Stunden Inkubation wurden Pflanzenschnitte untersucht und rasterelektronenmikroskopisch analysiert. Die Pflanzenschnitte wurden in phosphatgepufferter Salzlösung mit 2,5 % (v/v) Glutaraldehyd fixiert und in einer aufsteigenden Ethanolreihe entwässert. Anschließend wurden die Proben mit Kohlendioxid kritischpunktgetrocknet, mit Gold beschichtet und 15 Minuten lang im Rasterelektronenmikroskop untersucht.
Veröffentlichungsdatum: 13. Oktober 2025