Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis bakterilerinin ACC deaminaz (1-aminosiklopropan-1 karboksilat) aktivitelerinin araştırılması
Investigating the ACC deaminase (1-aminociclopropan-1 carboxylat) activities of Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis bacteria
Yazar: GÜLSÜM COŞKUN
Danışman: PROF. DR. SEMİH YILMAZ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Adenozin deaminaz = Adenosine deaminase ; Bacillus cereus = Bacillus cereus ; Bacillus subtilis = Bacillus subtilis ; Bacillus thuringiensis = Bacillus thuringiensis

Özet:
Bacillus türlerinin mikrobiyal gübre olarak kullanımı bitki gelişimini doğrudan enzim ve hormon üreterek ve dolaylı olarak zararlıları engellemek suretiyle teşvik etmektedir. Bu çalışmada toprak kökenli Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis bakterilerinden hazırlanan preparatlar aminosiklopropan-1-karboksilat deaminaz (ACC-deaminaz), indol-3-asetik asit (IAA), fosfat ve kalsiyum etkinliğini artırma yönüyle araştırılmıştır. Goji berry çelikleri üzerinde köklendirmede morfolojik parametlere bakılarak bakteri preparatları hormon uygulamasıyla ve kontrol grubuyla karşılaştırılmıştır. ACC deaminaz aktivitesi ve fosfat analizinde pozitif sonuç gösteren suşlar Bacillus sp. KH 14.3 ve Bacillus KH24.1.2 olarak belirlenmiştir. DF sıvı ve katı besi yerinde ACC deaminaz aktivitesi incelenmiş, sıvı besi yerinde kontrol grubunda 0,73 μg, KH21.1, KH21.4 suşlarında 2,44 ve 3,29 μg değer elde edilirken; katı besiyerinde KH21.1, KH21.4, KH6.3, KH6.1ve KH13.1 suşları ACC pozitif sonuç vermiştir. Bacillus sp.KH14.3 ve Bacillus sp. KH24.1.2 suşları Salkowski yöntemiyle yapılan testte IAA yönünden biyokimyasal olarak aktif bulunmuştur. Absorbans değerleri Elisa okuyucuda 595 nm de yapılmış,0-1,0 μmol aralığındaki α-ketobütirat oranları çalışmamızda, 0-1,88 aralığında absorbans değeri göstermiştir. ACC deaminaz ve IAA içeren bakteriler (1.3x107 cfu/ml)ile goji berry çelikleri inokule edilmiştir. Çalışma sonucunda köklenme parametreleri açısından en iyi sonuç 7.5cm ile Bac-OMET, 7.3cm ile Bacillus sp. KH24.1 ve 6.5cm ile Bacillus sp. KH13.3 uygulamasında alınmış, kontrol ise 4cm olarak ölçülmüştür. Çalışma sonuçlarına göre bitki kök gelişiminde KH24.1.2, KH14.3 ve Bac-OMET preparatlarının; ACC deaminaz ve fosfat etkinliğinde üretim aktivitesinde ise KH21.1, KH21.4, KH6.3, KH6.1 ve KH13.1 suşlarının olumlu etki gösterebileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler:  Bacillus cereus, B. subtilis, B. thuringiensis, ACC deaminaz, goji berry

Abstract:
The use of Bacillus as a microbial fertilizer promotes direct growth in plant growth via supplying enzymes and hormones. In this study, the preparations prepared from soil-borne bacteria Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis strains were investigated in terms of aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase (ACC-deaminase), indole-3-acetic acid (IAA), phosphate, calcium activities and were used in rooting of goji berry cuttings. The effects of bacterial preparations and hormone application were investigated by looking at the morphological parameters and compared with control group. Strains revealing positive results in ACC deaminase activity and phosphate analysis were determined to be Bacillus sp. KH 14.3 and Bacillus sp KH24.1.2. ACC deaminase activity was investigated in DF liquid medium and seen that, while in the control group the value was 0.73 μg/ml, it was 2,44 μg/ml in KH21.2 and 3.29 μg/ml in KH21.4 strains. In DF solid medium KH 21.1, KH21.4, KH6.3, KH6.1 and KH13.1 strains were observed to be positive in terms of ACC activity. Considering the IAA test performed using Salkowski method, Bacillus sp. KH14.3 and Bacillus sp. KH24.1.2 strains were biochemically active. Absorbance values in microplate reader at 595 nm revealed that α-ketobutyrate in the range of 0-1.0 μmol gave absorbance values in the range of 0-1.88. Gojiberry cuttings were inoculated with bacteria (1.3x107 cfu/ml) containing ACC deaminase and IAA. The results showed that, Bac-OMET was the most effective preparation in terms of root lenght with 7.5cm. Likewise Bacillus sp. KH24.1 and KH13.3 caused 7.3cm and 6.5cm, respectively. The lenght in control group was 4 cm. In conclusion, while KH24.1.2, KH14.3 strains and Bac-OMET preparations come into prominence in root development, KH21.1, KH21.4, KH6.3, KH6.1 and KH13.1 strains were come forward for ACC deaminase and phosphate production activities.

Keywords: Bacillus cereus, B. subtilis, B. thuringiensis, ACC deaminase, goji berry