Nikelce Zengin Topraklardan (Çanakkale) İzole Edilen Bakterilerin Bitki Büyüme Teşvik Edici Potansiyellerinin Belirlenmesi

Year 2022, Volume: 9 Issue: 2, 424 - 431, 23.04.2022

İlke Karakaş , Mustafa Ay , Furkan Öztürk Selen Kaya Nurcihan Hacıoğlu

https://doi.org/10.30910/turkjans.1074434

Abstract

Bitki büyümesini teşvikleyici rizobakteriler (PGPR), bitkinin hastalıklara dirençli hale gelmesinde önemli rol oynamaları sebebiyle sürdürülebilir tarım sistemlerine katkı sağlamaktadır. Bu çalışmada, Çanakkale ili Ezine ilçesinin 6 km kuzeyinde bulunan serpantin yamaçlarında yayılan Alyssum pinifolium (Nyar, T.R. Dudley) bitki köklerinden alınan toprak örneklerinden elde edilen bakteri izolatlarının bitki büyüme teşvik edici potansiyelleri araştırılmıştır. Elde edilen 21 izolatın 16S rDNA analizi ile yapılan identifikasyonlarında Bacillus, Priestia ve Brachybacterium cinslerine ait olduğu saptanmıştır. 21 izolatın PGPR olma potansiyellerini ortaya koymak için in vitro şartlarda azot fikse etme, fosfor çözme yetenekleri, indol-3-asetik asit (IAA), ve siderofor üretme kapasiteleri belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan tüm izolatların fosfor çözme yeteneği olduğu saptanmıştır. İzolatların fosfor çözme oranları 2.047 µg/mL ile 2.600 µg/mL arasında bulunmuş olup en yüksek değer Bacillus toyonensis NMCC-157’ten elde edilmiştir. 21 izolat için azot fiksasyon özelliği tespit edilememiştir. IAA üretim yeteneği 51.4 µg/mL ile 278.5 µg/mL arasında ölçülmüş ve en yüksek IAA üretimi Brachybacterium nesterenkovii NY-3 tarafından gerçekleştirilmiştir. İzolatların %47.6’sının siderofor üretim yeteneği olduğu belirlenirken en yüksek siderofor üretimi B. toyonensis NMCC-157’ten elde edilmiştir. Araştırma sonuçları, yüksek miktarlarda siderofor, IAA üretimi ve fosfor çözme gibi bitki büyümesini teşvik edici markör özelliklere sahip olan Bacillus cinslerinin ekonomik açıdan değerli kültür bitkilerinin yetiştirilmesinde biyogübre olarak kullanılma potansiyeline sahip olduğunu göstermiştir.

Keywords

Biyogübre, IAA, rizobakteriler, siderofor üretimi

Supporting Institution

Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

FHD-2020-3449

Thanks

Tübitak 2211-A Genel Yurt İçi Doktora Burs Programı’na teşekkür ederim. Bu çalışma Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimince Desteklenmiştir. Proje Numarası: FHD-2020-3449.

References

• Ahmad, F., Ahmad, I. ve Khan, M. 2008. Screening of free-living rhizospheric bacteria for their multiple plant growth promoting activities. Microbiological Research, 163: 173–181.
• Bozkurt, D. 2016. Bor içeren ortamlarda prokaryotik çeşitliliğin belirlenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek lisans tezi (Basılmış).
• Çetinkaya Yıldız, R. ve Aysan, Y. 2014. Domates bakteriyel solgunluk hastalığının bitki büyüme düzenleyici kök bakterileri ile biyolojik mücadelesi. Türkiye Biyolojik Mücadele Dergisi, 5: 9-22.
• Esen, O. 2016. Endemik Alyssum pinifolium (Nyar) Dudley ve Dianthus ingoldbyi Turril üzerine koruma biyolojisi çalışmaları. Doktora Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye.
• Ghavami, N., Alikhani, H.A., Pourbabaei, A.A. ve Besharati, H. 2017. Mısır ve kanola bitkilerinin büyümesi ve demir içeriğine iki yeni siderofor üreten kök bakterilerinin etkileri. Toprak Bilimi ve Bitki Beslenme Dergisi, 40(5): 736-746.
• Haas, D. ve Keel, C. 2003. Regulation of antibiotic production in root-colonizing Pseudomonas spp. and relevance for biological control of plant disease. Annu. Rev. Phytopathol., 41: 117– 153.
• Kaya Özdoğan, D. 2020. Ankara ili topraklarından bitki büyümesini teşvik edici bakterilerin izolasyonu, tanımlanması ve genetik çeşitliliklerinin belirlenmesi. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye.
• Klindworth, A., Pruesse, E., Schweer, T., Peplies, J., Quast, C. ve Horn, M. 2013. Evaluation of general 16S ribosomal RNA gene PCR primers for classical and next-generation sequencing-based diversity studies. Nucleic Acids Researches, doi: 10.1093/nar/gks808.
• Küçük, Ç. 2019. Bitki probiyotik bakteriler: Bitkiler üzerindeki rolleri ve uygulamalar. Int J. Life Sci. Biotechnol., 2(1): 1-15.
• Li, H.B., Singh, R.K., Singh, P., Song, Q., Xing, Y., Yang, L. ve Li, Y. 2017. Genetic diversity of nitrogen-fixing and plant growth promoting Pseudomonas species ısolated from sugarcane rhizosphere. Front. Microbiol., 8: 1268.
• Malik, D.K. ve Sindhu, S.S. 2011. Production of indole acetic acid by Pseudomonas sp. effect of coinoculation with Mesorhizobium sp. Cicer on nodulation and plant growth of chickpea (Cicer arietinum). Physiol Mol Biol Plants, 17(1): 25–32.
• Özaktan, H., Gül, A., Çakir, B., Yolageldi, L. ve Akköprü, A. 2015. Bakteriyel endofitlerin hıyar yetiştiriciliğinde biyogübre ve biyopestisit olarak kullanılma olanakları. Tubitak-COST 111O505 no’lu Proje kesin raporu.
• Özdal, M., Özdal, O.G., Sezen, A., Algur, O.F. ve Kurbanoğlu, E.B. 2017. Continuous production of indole-3-acetic acid by immobilized cells of Arthrobacter agilis. 3. Biotech, 7: 23.
• Perez, E., Sulbaran, M., Ball, M.M. ve Yarzabal, L.A. 2007. Isolation and characterization of mineral phosphate-solubilizing bacteria naturally colonizing a limonitic crust in the south-eastern Venezuelan region. Soil Biol. Biochem., 39: 2905–2914.
• Santi, C., Bogusz, D. ve Franche, C. 2013. Biological nitrogen fixation in non-legume plants. Ann. Bot., 111(5): 743-767.
• Shen, H., He, X., Liu, Y., Chen, Y., Tang, J. ve Guo, T. 2016. A complex ınoculant of N2-fixing, P- and K-solubilizing bacteria from a purple soil improves the growth of kiwifruit (Actinidia chinensis) plantlets. Front. Microbiol., 7: 841.
• Ulloa-Ogaz, A.L., Muñoz-Castellanos, L.N. ve Nevárez-Moorillón, G.V. 2015. Biocontrol of phytopathogens: antibiotic production as mechanism of control. The battle against microbial pathogens: basic science, Technological advances and educational programs, s. 305-309.
• Upadhyay, S.K., Singh, D.P. ve Saikia, R. 2009. Genetic diversity of plant growth promoting rhizobacteria isolated from rhizospheric soil of wheat under saline condition. Curr. Microbiol., 59(5): 489-496.