Ankara ili topraklarından bitki büyümesini teşvik edici bakterilerin izolasyonu, tanımlanması ve genetik çeşitliliklerinin belirlenmesi
Isolation, identification and determination of genetic diversity of plant growth promoting bacteri̇a from soils  of Ankara province
Yazar: DİLEK KAYA ÖZDOĞAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA AKÇELİK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Antagonistik etki = Antagonistic effect ; Azot fiksasyonu = Nitrogen fixation ; İndolasetik asit = Indoleacetic acid

Özet:
Bitki büyümesini teşvik edici rizobakterlerin (BBTER), sürdürülebilir tarım sistemlerinin gelişimine ciddi bir katkı sağlama potansiyelleri bulunmaktadır. Genellikle BBTER'ler; bitkiler için belirli bileşiklerin sentezlenmesi, bazı besin maddelerinin topraktan alınmasını kolaylaştırmak ve bitkileri hastalıklardan korumak gibi, üç farklı şekilde işlev görmektedirler. Bu çalışmanın amacı; Ankara ilinden farklı bitki rizosferlerinden bitki büyümesini teşvik edici bakterleri izole etmek, genetik çeşitliliklerini ortaya koymak ve bitki büyümesini teşvik edici özelliklerini belirlemektir. İzolatların tanımlanması 16S rDNA sekans sonuçlarına göre yapılmış ve aynı zamanda AluI, HeaIII ve MspI enzimleri kullanarak ARDRA analizleri gerçekleştirilmiştir.  Çalışmada kullanılan 11 farklı cinse dahil  (30 Pseudomonas, 15 Arthorobacter, 7 Bacillus, 4 Phyllobacter, 4 Variovorax, 3 Olivibacter, 3 Enterobacter, 1 Strenotrophomonas, 1 Flavobacterium, 1 Caulobacter, 1 Paenibacillus) dahil 70 bakteri suşunun in vitro şartlarda azot fiksasyon, fosfat ve potasyum çözme kapasiteleri, IAA (ındol-3-asetik asit),  siderofor üretme kapasiteleri ve bitki patojenlerine karşı antagonastik etkileri değerlendirilmiştir. 56 bakterinin azot fiksasyon kapasitelerinin mikro kjeldahl yöntemine göre 2,29-46,11 µg/mL arasında değiştiği belirlenmşiştir. Çalışılan bakterilerden sadece Paenibacillus polymxa H8/2 suşunda nifH geni tespit edilmiştir. Tüm bakterilerde fosfor çözme kapasitesi  3,15-186,52 µg/mL arasında bulunmuştur. Triptofan eklenmiş besi ortamında IAA üretimleri 0,02-50,05 µg/mL arasında değişirken, bunlardan 32 adetinin siderofor üretebildiği saptanmıştır. Araştırmamızda kullandığımız bakterilerden 11 tanesi, denenen her iki fungusa karşı etkili olurken, 17 tanesi sadece Fusarium culmorum'a,  1 tanesi sadece Sclerotium rolfsii'a karşı etkili bulunmuştur.  Bakterilerin azot fikse etme ve fosfor çözme kapasitelerinin bitki gelişimi üzerine etkisinin tespiti için sera denemeleri kurulmuş ve buğday bitkisi üzerine olumlu etkilere sahip oldukları tespit edilmiştir.

Abstract:
Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) have the potential to make a significant contribution to the development of sustainable agricultural systems. Generally, BBTERs function in three different ways, such as the synthesis of certain compounds for plants, facilitating the uptake of certain nutrients from the soil and protecting plants from diseases. The aim of this study is to isolate plant growth promoting bacteria from different plant rhizospheres from Ankara province, to reveal their genetic diversity and to determine their properties that promote plant growth. The identification of the isolates was made according to the 16S rDNA sequence results and ARDRA analyzes were also performed using AluI, HeaIII and MspI enzymes. Nitrogen fixation, phosphate and potassium dissolving, IAA (indole-3-acetic acid) and siderophore production capacities of 70 bacterial strains including 11 different genera (30 Pseudomonas, 15 Arthorobacter, 7 Bacillus, 4 Phyllobacter, 4 Variovorax, 3 Olivibacter, 3 Enterobacter, 1 Strenotrophomonas, 1 Flavobacterium, 1 Caulobacter, 1 Paenibacillus) used in this study were evaluated in in-vitro conditions. Nitrogen fixation capacities of 56 isolates were found to vary between 2,29-46,11 µg / mL according to micro kjeldahl method. Among the bacteria studied, nifH gene was detected only in Paenibacillus polymxa H8 / 2 strain. Phosphorus dissolving capacity of all bacteria was found between 3,15-186,52 µg / mL. IAA production in tryptophan added medium varied between 0.02-50.05 µg / mL and 32 of them were found to be able to produce siderophore. While 11 of the bacteria used in our study were effective against both fungi tested, 17 were found to be effective only against Fusarium culmorum and 1 against Sclerotium rolfsii. In order to determine the effect of nitrogen fixation and phosphorus dissolving capacities of the bacteria on plant growth, greenhouse experiments have been established and it has been found that they have positive effects on wheat plant.