Farklı Sterilizasyon Yöntemleri Kullanılarak Fiğ (Vicia sativa L.) ve Bakla (Vicia faba L.)’da Bakteri (Rhizobium spp) İzolasyon Çalışması

Abstract

Baklagiller beslenmenin yanı sıra tarımsal alanlarda da önemli bir bitki grubudur. Ekim nöbeti uygulamalarıyla beraber toprağa azotça zengin organik gübre kazandırmaktadırlar. Azot bağlama görevini baklagil bitkilerin köklerinde bulunan nodüllerde oluşan Rhizobium bakterileri gerçekleştirmektedir. Rhizobium bakterilerinin izolasyonu ve çoğaltımı üzerine çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Bu araştırmada fiğ ve bakla bitkisinden Rhizobium bakterilerinin izolasyonu aşamasında hidrojen peroksit (H2O2) ve sodyum hipoklorit (NaClO)’in farklı dozları ve süreleri uygulanarak, nodül sterilizasyonu üzerine olan etkisi incelenmiştir. Çalışma Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Ziraat Fakültesi Laboratuvarlarında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada fiğ ve bakla bitkisinden alınan nodüller, %50‘lik H2O2 çözeltisinde 10, 15 ve 20 dakika sürelerde bekletme işlemi sterilizasyon açısından her iki bitkide de başarılı sonuç vermiştir. Diğer çalışma konusu olan NaClO uygulamasının; %40, %50 ve %60’lık çözeltilerinde 10, 15 ve 20 dakika muamele işlemi fiğ bitkisi için başarılı sonuç verirken, bakla bitkisi için yeterince sterilizasyon sağlayamamıştır. Uygulamalardan yeterli sterilizasyon sağlanan ve herhangi bir kontaminasyon görülmeyen nodüller seçilip kültür ortamına alınmıştır. Rhizobium bakterilerinin çoğaltım aşamasında Nutrient Broth besi yeri kullanılmıştır. Petri kaplarında hazırlanan besi yeri ortamlarına uygun prosedürlerde bakteri ekim işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu ortamın bakteri çoğaltımı üzerindeki başarısı gözlemlenmiştir.

Keywords

• İzolasyon
• Kontaminasyon
• Nodül
• Rhizobium bakterisi

Bacteria (Rhizobium spp) Isolation Study Using Different Sterilization Methods in Vetch (Vicia sativa L.) and Faba Bean (Vicia faba L.)

Abstract

Leguminous plants are not only important for nutrition but also for agricultural fields. Through crop rotation practices, they contribute nitrogen-rich organic fertilizer to the soil. The nitrogen fixation process is carried out by Rhizobium bacteria located in the nodules of leguminous plants. Various studies have been conducted on the isolation and multiplication of Rhizobium bacteria. In this study, the effects of different doses and durations of hydrogen peroxide (H2O2) and sodium hypochlorite (NaClO) on nodule sterilization were investigated during the isolation of Rhizobium bacteria from vetch and faba bean. The study was carried out in the laboratories of the Faculty of Agriculture, Sakarya University of Applied Sciences. In the study, nodules obtained vetch and faba bean were treated with 50% H2O2 solution for 10, 15, and 20 minutes, which resulted in successful sterilization for both plants. In the case of NaClO treatments, 40%, 50%, and 60% solutions with 10, 15, and 20 minute exposure times yielded successful results for vetch, while faba bean did not achieve sufficient sterilization. Nodules that showed no contamination and sufficient sterilization were selected and transferred to the culture medium. Nutrient Broth was used for the multiplication of Rhizobium bacteria. Bacterial inoculation was carried out in petri dishes with the prepared culture medium, and the success of bacterial multiplication on this medium was observed.

Keywords

• Isolation
• Contamination
• Nodule
• Rhizobium bacterium

References

1. [1] Yavaş İ., Ünay A. (2018). Baklagillerde Kök, Nodül Oluşumu ve Azot Fiksasyonu Üzerine Bazı Küresel İklim Değişikliği Parametrelerinin Etkisi. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi (UTYHBD), 4(2), 270 – 278.
2. [2] Avcıoğlu, R., Hatipoğlu, R., Karadağ, Y. (2009). Baklagil Yem Bitkileri, Cilt II. Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı, Tarımsal Üretim ve Geliştirme Genel Müdürlüğü, İzmir.
3. [3] Wery, J. and P. Grinac. (1983). Uses of Legumes and their economic importance. In Technical Handbook on Symbiotik Nitrogen Fixation. FAO, Rome, Italy.
4. [4] Fritsche, W. 1990. Mikrobiologie. Gustav Fischer Verlag. Jena
5. [5] İşler, E., 2009. Farklı aşılama yöntemleri ile bakteri (Bradyrhizobium japonicum) aşılamasının azot fiksasyonuna ve tane verimine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 53 s.
6. [6] Uyanık, M., Rezaeieh, K. A. P., Delen, Y., Gürbüz, B., (2011). Baklagillerde Bakteri Aşılaması ve Azot Fiksasyonu, Ziraat Mühendisliği Dergisi, 357, 8-12.
7. [7] Sarıoğlu, G., S, Özçelik, S. Kaymaz, 1993. Selection of effective nodosity bacteria (Rhizobium leguminosarum biovar.viceae) from lentil grown in Elazığ. Turkish Journal of Agriculrure and Forestry, 17: 569-573.
8. [8] Gök, M., Onaç, I., 1995. Değişik Bradyrhizobium japonicum izolatları ile aşılamanın farklı soya çeşitlerinde verime, nodülasyona ve N2 fiksasyonuna etkisi. İlhan Akalan Toprak ve Çevre Sempozyumu, Cilt II, 237-246.

9. [9] Açıkgöz, E., 2001. Yem Bitkileri (Ders Kitabı). Uludağ Üni. Güçlendirme Vakfı Yayın No: 182, Vipaş AŞ.Yayın No: 58, 584 s, Bursa.
10. [10] Albayrak, S. 2002. Karadeniz Bölgesinde Fiğ Tarımı. Türk-KOOP. Ekin Dergisi. 6:21, s 40-43.
11. [11] Mwanamwenge, J. and Loss, S.P., Siddique, K. H. M., Cocks, P. S. 1998. Growth, seed yield and water use of faba bean (Vicia faba L.) in a short-season Mediterranean-type environment. Australian Journal of Experimental Agriculture, 38(2), 171-180.
12. [12] Öğütçü, H. 2000. Yabani baklagil bitkilerinden izole edilen rhizobium suşlarının baklagil bitkilerinden nodül oluşturma ve azot bağlama potansiyellerinin araştırılması (Master's thesis, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
13. [13] Somasegaran, P. and Hoben, H.J. 1994. Handbook for Rhizobia: Methods in Legumes-Rhizobium Technology. Springer-Verlag, New York, Inc., 450. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-8375-8
14. [14] Christiansen, I. and Graham, P.H. 2002. Variation in dinitrogen fixation among andean bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes grown at low and high levels of phosohorus supply. Field crop res. 73, 133–142.
15. [15] Türkoğlu, Z. 2009. Bazı Rhizobium bakterilerinin melas besiortamında poly-ß-hidroksibütirat PHB üretimlerinin incelenmesi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı (M.S. thesis)
16. [16] Öğütcü, H., Algur, Ö. F., Güllüce, M., Adıgüzel, A. 2010. Mikrobiyal gübre olarak kullanılan ve yabani bitkilerden izole edilen Rhizobium suşlarının farklı sıcaklık şartlarında azot bağlama potansiyellerinin Araştırılması. Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi, 3(1), 47-52.
17. [17] Ali, E. 2002. Bazı Rhizobium bakterilerin melası besi ortamında poli-beta-hidroksibütirat PHB üretimi ile protein profil ve plazmid DNA’larının incelenmesi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Ana Bilim Dalı (M.S. thesis)
18. [18] Çetin Karaca, Ü. 2010. Konya yöresinde yetiştirilen kuru fasulyeden izole edilen Rhizobium bakterilerinin etkinliklerinin belirlenmesi Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı (Ph.D. dissertation).
19. [19] Naeima, Mh, Yousef, Nemmat, & Hussein. 2017. Impacts of inoculation with rhizobium leguminosarum and arbuscular mycorrhizae and phosphate on vicia faba L . Bangladesh J. Bot. 46(2): 599-605.
20. [20] Mahdhi, M., Fterich, A., Rejili, M. et al. 2012. Legume-nodulating bacteria (LNB) from three pasture legumes (Vicia sativa, Trigonella maritima and Hedysarum spinosissimum) in Tunisia. Ann Microbiol 62, 61–68.
21. [21] Moustafa, E., Shalaby Ismael, A., Khatab and Ahlam, A., Mehesen. 2014. Molecular and phenotypic characterization of symbiotic Rhizobium isolated from some wild Vicia species under Egyptian conditions. Journal of applied sciences research 10(1): 53-62.