Doğal ortamlardan izole edilen Bacillus thuringiensis'lerin karakterizasyonu ve insektisidal özelliklerinin belirlenmesi
Caharacterization and determination of insecticidal features of Bacillus thuringiensis isolated from natural environment
Yazar: HATİCE KATI
Danışman: PROF. DR. ZİHNİ DEMİRBAĞ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu araştırmada, 3 tanesi böceklerden [(BnBt (Balaninus nucum, ergin), Mm2 (Meloloniha melolontha, ergin) ve MnÖ (Malacosoma neustria, larva)] 6 tanesi ise topraktan [(6 numaralı izolat Çağlayan' dan, 1 1 numaralı izolat Yeşilova'dan, 27 numaralı izolat Akçaabat' dan, 29 ve 40 numaralı izolatlar Tonya' dan ve 46 numaralı izolat Çaykara'dan)] izole edilen 9 B. thuringiensis izolatının fenotipik, moleküler ve kemotaksonomik olarak karakterizasyonu yapıldı. Işık ve tarama elektron mikroskobu sonuçlarına göre altı izolatta (BnBt, MnÖ, 27, 29, 40, 46) bipiramidal, bir izolatta (6 numaralı) küresel, bir izolatta (Mm2) düz kare ve bir izolatta (1 1) da şekilsiz kristaller olduğu tespit edildi. ISR-PCR sonuçlarına göre izolatlarm kontrol B. thuringiensis izolatlan ile benzer bantlar oluşturduğu görüldü. PCR analizleri sonucunda BnBt, MnÖ, 1 1 ve 29 numaralı izolatlarda cryl ve cry2 genleri, Mm2 izolatmda cry3 ve 6 numaralı izolatta ise cry4 genleri bulundu. SDS-PAGE analizlerinde, izolatlarda yaklaşık 65-130 kDa'lık proteinler belirlendi. Çözünmüş kristallerin tripsin ile parçalanmalarından sonra, SDS-PAGE analizlerinde 50-65 kDa arasında tripsine dirençli peptidler oluşturduğu görüldü. İzolatlarm plazmit içerikleri, kontrol Bacillus thuringiensis suşlan ile karşılaştınldığında 1 1 numaralı izolat hariç diğerlerinde 4-8 arası plazmit olduğu tespit edildi. BnBt ve MnÖ izolatlannm Malacosoma neustria ve Lymantria dispar larvalarına ve Mm2 izolatının Leptinotarsa decemlineata ve Agelastica alni larvalarına karşı insektisidal aktivite gösterdikleri diğer izolatlarm ise insektisidal aktivite göstermediği tespit edildi. Sonuç olarak, BnBt ve MnÖ izolatlannm Bacillus thuringiensis subsp. kurstakVye, Mm2 izolatının Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis'e ve 6 numaralı izolatın Bacillus thuringiensis subsp. israelensis'e benzedikleri tespit edildi. Diğer izolatlarm ise yeni B. thuringiensis izolatlan olduğu düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Bacillus thuringiensis, Kristal Proteinleri, cry Genleri, Biyolojik Kontrol

Abstract:
Characterization and Determination of Insecticidal Features of Bacillus thuringiensis Isolated from Natural Environment In the present study, 3 isolates [(BnBt (Balaninus nucum, adult), Mm2 (Melolonta melolanta, adult) and MnO {Malacosoma neustria, larvae)] obtained from insects and 6 isolates [(isolate 6 from Çağlayan, isolate 11 from Yeşilova, isolate 27 from Akçaabat, isolates 29 and 40 from Tonya and isolate 46 from Çaykara)] obtained from soil samples were characterized based on their phenotypic, molecular and chemotaxonomical features. According to light and scaning electron microscopy results, six isolates (BnBt, MnÖ, 27, 29, 40 and 46) have bipyramidal, one isolate (6) has spherical, one isolate (Mm2) has flat square, and one isolate (11) has irregular shape crystal. Based on the ISR- PCR results, B. thuringiensis isolates formed identical bands with the control B. thuringiensis isolates. PCR analyses have shown that BnBt, MnO, 1 1 and 29 have cryl and cry2 genes. On the other hand, Mm2 and 6 contain cry3 and cry4 genes, respectively. SDS- PAGE analyses have shown that isolates contain protein components with molecular masses ranging from 65-130 kDa. After trypsin digestion of solubilized crystals, SDS- PAGE resolved trypsin-resistant peptides ranged between 50 and 65 kDa. The plasmid DNA contents of the isolates were compared with control B. thuringiensis strains. Based on these results 4-8 plasmids were detected at all isolates pxpect 11. Toxicity tests have shown that BnBt and MnO have insecticidal effect against Malacosoma neustria and Lymantria dispar, isolate Mm2 has been found to be toxic to Leptinotarsa decemlineata mdAgelastica alni. However, no insecticidal activity has been found in the other isolates. In conclusion, isolates BnBt and MnO are similar to Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, isolates Mm2 and 6 are identical to Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis and Bacillus thuringiensis subsp. israelensis, respectively. The other isolates are thought to be new B. thuringiensis isolates. Key Words: Bacillus thuringiensis, Crystal Proteins, cry Genes, Biological Control