Bio-formulated chitosan nanoparticles enhance disease resistance against rice blast by physiomorphic, transcriptional, and microbiome modulation of rice (Oryza sativa L.)

水稻 根际 叶圈 微生物群 植物抗病性 褐飞虱 生物 生物技术 植物 农学 基因 细菌 生物化学 生物信息学 遗传学
作者
Rahila Hafeez,Junning Guo,Temoor Ahmed,Hubiao Jiang,Mubashar Raza,Muhammad Shafiq Shahid,Ezzeldin Ibrahim,Yanli Wang,Jiaoyu Wang,Chengqi Yan,Qianli An,Jason C. White,Bin Li
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier BV]
卷期号:334: 122023-122023 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2024.122023
摘要

Rice blast disease (RBD) caused by Magnaporthe oryzae, threaten food security by cutting agricultural output. Nano agrochemicals are now perceived as sustainable, cost-effective alternatives to traditional pesticides. This study investigated bioformulation of moringa chitosan nanoparticles (M-CsNPs) and their mechanisms for suppressing RBD while minimizing toxic effects on the microenvironment. M-CsNPs, sized 46 nm with semi-spherical morphology, significantly suppressed pathogen growth, integrity, and colonization at 200 mg L−1 in vitro. Greenhouse tests with foliar exposure to the same concentration resulted in a substantial 77.7 % reduction in RBD, enhancing antioxidant enzyme activity and plant health. Furthermore, M-CsNPs improved photosynthesis, gas exchange, and the nutritional profile of diseased rice plants. RNA-seq analysis highlighted upregulated defense-related genes in treated rice plants. Metagenomic study showcased reshaping of the rice microbiome, reducing Magnaporthe abundance by 93.5 %. Both healthy and diseased rice plants showed increased microbial diversity, particularly favoring specific beneficial species Thiobacillus, Nitrospira, Nocardioides, and Sphingomicrobium in the rhizosphere and Azonexus, Agarivorans, and Bradyrhizobium in the phyllosphere. This comprehensive study unravels the diverse mechanisms by which M-CsNPs interact with plants and pathogens, curbing M. oryzae damage, promoting plant growth, and modulating the rice microbiome. It underscores the significant potential for effective plant disease management.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Morrow完成签到,获得积分10
刚刚
搜集达人应助kk采纳,获得10
刚刚
1秒前
Jsc完成签到 ,获得积分10
1秒前
欣晴发布了新的文献求助10
2秒前
海风吹发布了新的文献求助10
2秒前
研友_VZG7GZ应助温暖的小小采纳,获得10
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
沈海完成签到,获得积分10
3秒前
锦诗发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
july完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
土豆泥完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
田様应助dsp木偶人采纳,获得10
6秒前
静不净发布了新的文献求助10
7秒前
迟大猫应助大明采纳,获得10
8秒前
8秒前
义气新梅完成签到,获得积分10
8秒前
虚幻盼晴发布了新的文献求助10
9秒前
zzs发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
ade发布了新的文献求助10
9秒前
立青发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Raymond发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
XXXX完成签到,获得积分20
13秒前
冷酷的天德完成签到,获得积分20
13秒前
知源完成签到,获得积分10
14秒前
飞翔868完成签到 ,获得积分10
15秒前
elebug发布了新的文献求助30
15秒前
峰宝宝发布了新的文献求助10
15秒前
打工人22发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The Insulin Resistance Epidemic: Uncovering the Root Cause of Chronic Disease  500
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3662735
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3223515
关于积分的说明 9752041
捐赠科研通 2933470
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1606108
邀请新用户注册赠送积分活动 758266
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734771