Cotton Leaf Curl Disease Suppression by Interspecies Microbiome Transplantation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Begomovirus, the causative agent of the Cotton Leaf Curl Disease (CLCuD), has been corrupting cotton yield, quality, and production throughout the world since its first outbreak in 1912. The cotton crop, the “white gold” of Pakistan, has been plucked by various biotic stresses including Cotton Leaf Curl Virus (CLCuV), amounting the production loss of the crop to almost half in the past ten years. Although several breeding attempts have been made to develop cotton lines tolerant to CLCuD, the mutation rate of CLCuV remains too high to allow permanent tolerance to any developed cultivar. In this study, the plant microbiome is proposed as a favorable environmental and economy friendly alternative to induce CLCuD suppression in the CLCuD-susceptible specie Gossypium hirsutum. The study employed the microbiome of the naturally immune diploid species of cotton, Gossypium arboreum, as a hub of diverse bacterial community. Both the rhizospheric and phyllospheric microbiotas of G. hirsutum (PFV1 and PFV2) and G. arboreum (FDH228) species with varying tolerance levels to CLCuD were isolated. The rhizospheric and phyllospheric microbiotas were termed as Microbial Fractions (MFs) and were transplanted to young G. hirsutum and G. arboreum seedlings, with null microbiota development, through soil drench method. Salicylic Acid (SA), a known plant phytohormone with defense-inducing properties, was also applied to a positive control group through foliar spray method. Results Most prominent CLCuD suppression was recorded through disease incidence assays in G. hirsutum varieties transplanted with rhizospheric MFs successively from FDH228 (RMF), PFV1 (pRMF) and PFV2 (SMF). The phyllospheric MFs also suppressed CLCuD but to a lesser extent as compared to rhizospheric MFs. The findings laid by disease incidence assays have been further supported with Illumina MiSeq 16S rRNA gene sequence analysis for microbial diversity of the MF samples and corresponding associated pathways. The results strongly demonstrate distinct bacteriomes of the cotton species governed by relative CLCuD tolerance levels. Conclusions A strong practical foundation is laid to present the role of plant microbiome in CLCuD suppression and remains the first attempt to elucidate this against a viral disease. Microbiome transplantation can contribute to the advancement of sustainable agriculture.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».