Buğday Kök Bölgesinden İzole Edilen Bakterilerin Buğday Gelişimine Olan Etkilerinin Belirlenmesi

Öz

Bitki köklerinde kolonize olabilen ve bitkiler ile simbiyotik bir ilişki içerisinde bulunan kök bakterileri, biyogübre olarak kullanılan mikroorganizmaların büyük bir grubunu oluşturmaktadır. Canlı mikroorganizmalar içeren biyogübreler tohuma, bitki yüzeyine ve toprağa uygulandığında kök yüzeyi veya bitki iç dokularında kolonize olabilmekte ve bitkilerin ihtiyacı olan temel bileşikleri sağlayarak bitki gelişimini arttırmaktadırlar. Bu çalışmada sağlıklı buğday bitkilerinin köklerinden elde edilen bitki gelişimini teşvik eden bakterilerin (PGPR) buğday (Triticum aestivum L.) bitkilerinin gelişimine etkileri incelenmiştir. PGPR bakterilerinin izolasyonu amacıyla Hatay ilinde 9 farklı buğday tarlasından kök örnekleri alınmıştır. Alınan örneklerden 120 bakteri izole edilmiş ve MALDI-TOF ile tanısı yapılan bakteri izolatlarının Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Arthrobacter, Microbacterium, Paenibacillus, Clostridium, Weeksella, Exiguobacterium, Acinetobacter, Brevundimonas, Providencia, ve Corynobacterium cinslerine ait olduğu saptanmıştır. Bakteri izolatları arasında 73 PGPR izolatı buğday tohumlarına uygulanmış olup, kök ve sürgün gelişimine etkileri belirlenmiştir. Bakteri uygulanan tohumlar in vitro koşullarda kök gelişimini kontrol uygulamasına göre %7,1 ile %70,6 oranlarında, sürgün gelişiminde ise %6,6 ile %102 oranlarında arttırmıştır. Bununla beraber tohum çimlenme testinde 4 izolat (Pseudomonas libanensis 1KRK10, Pseudomonas kilonensis 3KRK7, Corynobacterium urealyticum 6ALD5 ve Bacillus pumilis 10ASO1) kök gelişimini olumsuz yönde etkilemiştir. Ayrıca PGPR bakteri izolatlarının fosfatı çözme kapasiteleri ve siderofor üretim miktarları belirlenmiştir. Fosfat çözünürlüğü testinde en etkili PGPR izolatı Pseudomonas kilonensis 6ALD13 olarak belirlenirken, siderofor üretiminde ise en etkili izolat Bacillus mojavensis 5DRC4 olarak saptanmıştır. 

Anahtar Kelimeler

• PGPR,buğday,biyogübre,fosfat çözünürlüğü

Kaynakça

1. Aksoy, U., Tüzel, Y., Altındişli, A., Can, H.Z., Onoğur, E., Anaç, D., Okur, B., Çiçekli, M., Şayan,Y., Kırkpınar, F., Bektaş, K.Z., Çelik, S., Er, C., Özkan, C., Özenç, D.B., 2005. Türkiye Ziraat Mühendisleri Odası VI. Teknik Kongresi. 3-7 Ocak 2005. s.291-315.
2. Anonymous, 2013. http://faostat.fao.org/
3. Dastager, S.G., Kumaran D.C. and Pandey A., 2010. Characterization of plant growth-promoting rhizobacterium Exiguobacterium NII-0906 for its growth promotion of cowpea (Vigna unguiculata). Biologia Section Cellular and Molecular Biology 65/2: 197, 203.
4. Dinesh, R., Anandaraj, M., Kumar, A., Subila, K. P., Bini, Y. K. and Aravind, R., 2014. Native multi-trait rhizobacteria promote growth and suppress foot rot in black pepper. Journal of Spices and Aromatic Crops Vol. 23 (2) : 156–163 .
5. Gholami A., Shahsavani S. and Nezarat S., 2009. The Effect of Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) on Germination, Seedling Growth and Yield of Maize, World Academy of Science, Engineering and Technology 49.
6. Harlan, J.R., Zohary, D., 1966. Distribution of wild wheats and barley, Science, 4, 1074-1079.
7. Hurek T, Reinhold-Hurek B., 2003. Azoarcus spp. strain BH72 as a model for nitrogen fixing grass endophytes. J Biotechnol 106:169.
8. İrget, M.E., Anaç, D., Okur, B., Delibacak, S., Ongun, A.R. ve Özer, K., 2005. Azotlu Gübre Uygulama Zamanı, Dozu Ve Toprak Özelliklerinin Profil Boyunca NO3-N ve NH4-N Dağılımına Etkisi. Ege Üniversitesi 2000-ZRF-008 Nolu Araştırma Projesi.

9. Jaleel, C.A., Manivannan, P., Sankar, B., Kishorekumar, A., Gopi, R., Somasundaram R. and Panneerselvam, R., 2007. Pseudomonas fluorescens enhances biomass yield and ajmalicine production in Catharanthus roseus under water deficit stress. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 60: 7-11.
10. Klement Z, Rudolph K, Sands D.C., 1990. Methods in Phytobacteriology Akademiai, Kiado, Budapest, p. 568.
11. Kloepper J.W. and Schroth, M.N., 1978. Plant growth-promoting rhizobacteria on radishes. In proceedings of the 4ht. International Conference on Plant pathpgenic Bacteria. Pp.879-882.
12. Kumar, A., Prakash, A. and Johri B.N., 2011. Bacillus as PGPR. Bacteria in Agrobiology: Crop Ecosystems, DOI 10.1007/978-3-642-18357-7_2
13. Kumar, V. and Gera, R., 2014. Isolation of a multi-trait plant growth promoting Brevundimonas sp. and its effect on the growth of Bt-cotton. Biotech 4:97–101.
14. Nautiyal, C.S., 1999. An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms. FEMS Microbiology Letters 170.
15. Rana, A., Saharan, B., Joshi, M., Prasanna, R., Kumar, K., Nain, L., 2011. Identification of multi-trait PGPR isolates and evaluating their potential as inoculants for wheat. Ann Microbiol 61:893–900.
16. Rawat, S., and Mushtaq, A., 2015. Plant growth promoting rhizobacteria, a formula for sustainable agriculture: A review. Asian Journal of Plant Science and Research, 5(4):43-46.
17. Shaukat, K., Affrasayab S., and Hasnain, S., 2006a. Growth responses of Helianthus annus to plant growth promoting rhizobacteria used as a biofertilizer. J.Agri.Res.,vol.1(6), pp.573-581.
18. Shaukat, K., Affrasayab, S., and Hasnain, S., 2006b. Growth responses of Triticum aestivum to plant growth promoting rhizobacteria used as a biofertilizer. Res. J. Microbiol., vol.1(4), pp.330-338.
19. Shrivastava, U. P. and Kumar, A., 2013. Characterization and Optimization Of 1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate Deaminase (ACCD) Activity In Different Rhizospherıc PGPR Along With Microbacterium sp. Strain ECI-12A. Int J Appl Sci Biotechnol, Vol. 1(1): 11-15.
20. Slenker, A. K., Hess, B. D., Jungkind, D. L. and DeSimonea, J. A., 2012. Fatal Case of Weeksella virosa Sepsis. American Society for Microbiology. All Rights Reserved. doi:10.1128/JCM.01761-12.
21. Sülü, S.M., Bozkurt, İ.A., Soylu, S., 2016. Bitki Büyüme Düzenleyici ve Biyolojik Mücadele Etmeni Olarak Bakteriyel Endofitler. MKÜ Ziraat Fakültesi Dergisi 21: 103-111.
22. Vazquez P. Holguin G. Puente M.E. Lopez-Cortes A. Bashan Y., 2000. Phosphate-solubilizing microorganisms associated with the rhizosphere of mangroves in a semiarid coastal lagoon. Biol Fertil Soils 30:460–468
23. Vessey K.J., 2003. Plant Growth Promotion Rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil. 255:571-586.
24. Vrbničanin, S., Božić, D., Sarić, M., Pavlović, D. & Raičević, V. (2011). Effect of plant growth promoting rhizobacteria on Ambrosia artemisiifolia L. seed germination. Pesticides & Phytomedicine, 26(2), 141-146. doi:10.2298/PIF1102141V
25. Zamin, R., Farokh, Sachdev, D., Kazemi-Pour, N., Engineer, A., Pardesi, K. R Zinjarde, S., Dhakephalkar, P. K. and Chopade B. A., 2011. Characterization of Plant-Growth-Promoting Traits of Acinetobacter Species Isolated from Rhizosphere of Pennisetum glaucum. J. Microbiol. Biotechnol. 21(6), 556–566.
26. Zdor, R.E., Alexander, C.M. and Kremer, R.J., 2005. Weed Supression by Deleterious Rhizobacteria is Affected by Formulation and Soil Properties. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 36: 1289-1299.