Cette étude démontre que le champignon symbiotique de la rhizosphère *Kosakonia oryziphila* NP19, isolé des racines de riz, est un biopesticide prometteur favorisant la croissance des plantes et efficace contre la pyriculariose du riz causée par *Pyricularia oryzae*. Des expériences *in vitro* ont été menées sur des feuilles fraîches de jeunes plants de riz jasmin de la variété Khao Dawk Mali 105 (KDML105). Les résultats ont montré que NP19 inhibe efficacement la germination des conidies de *Pyricularia oryzae*. L'infection par *Pyricularia oryzae* a été inhibée dans trois conditions de traitement différentes : premièrement, le riz a été colonisé par NP19 puis inoculé avec des conidies de *Pyricularia oryzae* ; deuxièmement, un mélange de NP19 et de conidies de *Pyricularia oryzae* a été appliqué sur les feuilles ;
La bactérie de la rhizosphère *Kosakonia oryziphila* NP1914La souche *Kosakonia oryziphila* NP19 a été isolée des racines de riz (*Oryza sativa* L. cv. RD6). Elle possède des propriétés favorisant la croissance des plantes, notamment la fixation de l'azote, la production d'acide indole-3-acétique (AIA) et la solubilisation du phosphate. De manière intéressante, *Kosakonia oryziphila* NP19 produit de la chitinase.14.L'application de *Kosakonia oryziphila* NP19 aux semences de riz KDML105 a amélioré la survie du riz après une infection par la pyriculariose. Cette étude vise à (i) élucider le mécanisme d'inhibition de *Kosakonia oryziphila* NP19 contre la pyriculariose et (ii) étudier l'effet de *Kosakonia oryziphila* NP19 dans la lutte contre cette maladie.
Les nutriments jouent un rôle crucial dans la croissance et le développement des plantes, en agissant comme facteurs de contrôle de diverses maladies microbiennes. La nutrition minérale d'une plante détermine sa résistance aux maladies, ses caractéristiques morphologiques et tissulaires, ainsi que sa virulence, c'est-à-dire sa capacité à survivre face aux agents pathogènes. Le phosphore peut ralentir le développement et réduire la gravité de la pyriculariose du riz en augmentant la synthèse des composés phénoliques. Le potassium réduit généralement l'incidence de nombreuses maladies du riz, telles que la pyriculariose, la tache bactérienne, la tache de la gaine foliaire, la pourriture de la tige et la tache foliaire. Une étude de Perrenoud a montré que les engrais riches en potassium peuvent également réduire l'incidence des maladies fongiques du riz et augmenter le rendement. De nombreuses études ont démontré que les engrais soufrés peuvent améliorer la résistance des cultures aux agents pathogènes fongiques.27Un excès de magnésium (un composant de la chlorophylle) peut entraîner la pyriculariose du riz.21Le zinc peut tuer directement les agents pathogènes, réduisant ainsi la gravité de la maladie.22Des essais en plein champ ont montré que, malgré des concentrations de phosphore, de potassium, de soufre et de zinc plus élevées dans le sol que dans les pots, la pyriculariose du riz se propageait toujours par les feuilles. Les nutriments du sol semblent peu efficaces pour lutter contre cette maladie, car l'humidité relative et la température sont défavorables à une forte infestation par le pathogène.
Lors d'essais au champ, Stenotrophomonas maltophilia, P. dispersa, Xanthomonas sacchari, Burkholderia multivorans, Burkholderia diffusa, Burkholderia vietnamiensis et C. gleum ont été détectés dans tous les traitements. Stenotrophomonas maltophilia a été isolé de la rhizosphère du blé, de l'avoine, du concombre, du maïs et de la pomme de terre et a démontré son efficacité en matière de biocontrôle.activitécontre Colletotrichum nymphaeae.28 De plus, P. dispersa s'est révélé efficace contre le ver noir.pourriture depatate douce.29 De plus, la souche R1 de Xanthomonas sacchari a montré une activité antagoniste contre la pyriculariose du riz et la pourriture des panicules causées par Burkholderiaglumae.30Burkholderia oryzae NP19 peut établir une relation symbiotique avec les tissus du riz lors de la germination et devenir un champignon symbiotique endémique pour certaines variétés de riz. Alors que d'autres bactéries du sol peuvent coloniser le riz après la transplantation, le champignon responsable de la pyriculariose, NP19, une fois installé, influence de multiples facteurs du mécanisme de défense du riz contre cette maladie. NP19 supprime non seulement la croissance de P. oryzae de plus de 50 % (voir le tableau supplémentaire S1 dans l'annexe en ligne), mais réduit également le nombre de lésions de pyriculariose sur les feuilles et augmente le rendement du riz inoculé ou colonisé par NP19 (RBf, RFf-B et RBFf-B) lors d'essais au champ (figure S3).
Le champignon Pyricularia oryzae, responsable de la pyriculariose des plantes, est un champignon hémitrophe qui a besoin de nutriments de la plante hôte lors de l'infection. Les plantes produisent des espèces réactives de l'oxygène (ERO) pour lutter contre l'infection fongique ; cependant, Pyricularia oryzae utilise diverses stratégies pour contrer les ERO produites par l'hôte.31Les peroxydases semblent jouer un rôle dans la résistance aux agents pathogènes, notamment par la réticulation des protéines de la paroi cellulaire, l'épaississement des parois du xylème, la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et la neutralisation du peroxyde d'hydrogène.32Les enzymes antioxydantes peuvent constituer un système spécifique d'élimination des ROS. Grâce à leurs propriétés antioxydantes, la superoxyde dismutase (SOD) et la peroxydase (POD) contribuent à déclencher les réponses de défense, la SOD jouant le rôle de première ligne de défense.33Chez le riz, l'activité peroxydase végétale est induite après infection par des agents pathogènes végétaux tels que *Pyricularia oryzae* et *Xanthomonas oryzae pv. Oryzae*.32Dans cette étude, l'activité peroxydase a augmenté chez le riz colonisé et/ou inoculé avec *Magnaporthe oryzae* NP19 ; cependant, *Magnaporthe oryzae* n'a pas affecté cette activité. La superoxyde dismutase (SOD), une enzyme de synthèse du peroxyde d'hydrogène (H₂O₂), catalyse la réduction de l'anion superoxyde (O₂⁻) en peroxyde d'hydrogène (H₂O₂). La SOD joue un rôle crucial dans la résistance des plantes à divers stress en régulant la concentration de H₂O₂ intracellulaire, améliorant ainsi leur tolérance à ces stress³⁴. Dans cette étude, lors de l'expérience en pots, 30 jours après l'inoculation de *Magnaporthe oryzae* (30 JAT), les activités SOD dans les groupes RF et RBF étaient respectivement supérieures de 121,9 % et 104,5 % à celles du groupe R, indiquant une réponse SOD à l'infection par *Magnaporthe oryzae*. Dans les expériences en pots et en plein champ, l'activité de la SOD chez le riz inoculé avec *Magnaporthe oryzae* NP19 était respectivement supérieure de 67,7 % et de 28,8 % à celle du riz non inoculé, 30 jours après l'inoculation. Les réponses biochimiques des plantes sont influencées par l'environnement, la source de stress et le type de plante³⁵. L'activité des enzymes antioxydantes des plantes est directement affectée par les facteurs environnementaux, qui, à leur tour, l'influencent en modifiant la communauté microbienne de la plante.
Le champignon responsable de la pyriculariose du riz (Kosakonia oryziphila NP19, numéro d'accès NCBI PP861312) utilisé dans cette étude était la souche13Cette souche, isolée des racines du cultivar de riz RD6 dans la province de Nakhon Phanom, en Thaïlande (16° 59′ 42,9″ N 104° 22′ 17,9″ E), a été cultivée en bouillon nutritif (BN) à 30 °C et 150 tr/min pendant 18 h. La concentration bactérienne a été calculée par mesure de l'absorbance de la suspension bactérienne à 600 nm. La concentration de la suspension bactérienne a ensuite été ajustée à10⁶UFC/mL avec de l'eau déminéralisée stérile (dH₂OLe champignon responsable de la pyriculariose du riz (Pyricularia oryzae) a été inoculé par dépôt sur gélose dextrose-pomme de terre (PDA) et incubé à 25 °C pendant 7 jours. Le mycélium a ensuite été transféré sur un milieu gélosé au son de riz (2 % (p/v) de son de riz, 0,5 % (p/v) de saccharose et 2 % (p/v) d'agar dissous dans de l'eau déminéralisée, pH 7) et incubé à 25 °C pendant 7 jours. Une feuille stérilisée d'un cultivar de riz sensible (KDML105) a été placée sur le mycélium pour induire la formation de conidies et incubée à 25 °C pendant 5 jours sous une combinaison de lumière UV et blanche. Les conidies ont été récoltées en essuyant délicatement le mycélium et la surface de la feuille infectée avec 10 ml d'une solution stérilisée de Tween 20 à 0,025 % (v/v). La solution fongique a été filtrée à travers huit couches de gaze pour éliminer le mycélium, l'agar et les feuilles de riz. La concentration de conidies dans la suspension a été ajustée à 5 × 10⁵ conidies/ml pour les analyses ultérieures.
Des cultures fraîches de cellules de Kosakonia oryziphila NP19 ont été préparées par culture en milieu NB à 37 °C pendant 24 h. Après centrifugation (3047 × g, 10 min), le culot cellulaire a été recueilli, lavé deux fois avec une solution saline tamponnée au phosphate (PBS, 10 mM, pH 7,2) et remis en suspension dans le même tampon. La densité optique de la suspension cellulaire a été mesurée à 600 nm, donnant une valeur d'environ 1,0 (équivalente à 1,0 × 10⁷ UFC/µl déterminée par ensemencement sur gélose nutritive). Les conidies de P. oryzae ont été obtenues en les mettant en suspension dans une solution de PBS et en les comptant à l'aide d'une cellule de Malassez. Des suspensions de *K. oryziphila* NP19 et de *P. oryzae* ont été préparées. Pour les expériences d'étalement foliaire, des conidies de K. oryziphila* ont été préparées sur des feuilles de riz fraîches à des concentrations respectives de 1,0 × 10⁷ UFC/µL et 5,0 × 10² conidies/µL. La méthode de préparation des échantillons de riz était la suivante : des feuilles de 5 cm de long ont été prélevées sur des plantules de riz et placées dans des boîtes de Petri tapissées de papier absorbant humidifié. Cinq groupes de traitement ont été constitués : (i) R : feuilles de riz non inoculées (témoin), additionnées d'une solution de Tween 20 à 0,025 % (v/v) ; (ii) RB + F : riz inoculé avec K. oryziphila NP19, additionné de 2 µL d'une suspension de conidies du champignon responsable de la pyriculariose du riz ; (iii) R + BF : Le riz du groupe R a été supplémenté avec 4 µl d’un mélange de suspension de conidies de pyriculariose et de K. oryziphila NP19 (ratio volumique 1:1) ; (iv) R + F : Le riz du groupe R a été supplémenté avec 2 µl de suspension de conidies de pyriculariose ; (v) RF + B : Le riz du groupe R a été supplémenté avec 2 µl de suspension de conidies de pyriculariose et incubé pendant 30 h, puis 2 µl de K. oryziphila NP19 ont été ajoutés au même endroit. Toutes les boîtes de Petri ont été incubées à 25 °C à l’obscurité pendant 30 h, puis placées sous lumière continue. Chaque groupe a été constitué en trois exemplaires. Après 72 h de culture, les tissus végétaux ont été observés et analysés par microscopie électronique à balayage (MEB). En résumé, les tissus végétaux ont été fixés dans un tampon phosphate contenant 2,5 % (v/v) de glutaraldéhyde et déshydratés par une série de bains d'éthanol. Après séchage au point critique avec du dioxyde de carbone, les échantillons ont été métallisés à l'or par pulvérisation cathodique et finalement examinés au microscope électronique à balayage.15
Date de publication : 15 décembre 2025