Konya ve Karaman illerinden izole edilen rizobakterilerin elmada kuraklığa etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effects of rhizobacteria isolated from Konya and Karaman provinces on drought in apple
Yazar: OSMAN YENER
Danışman: PROF. DR. AHMET EŞİTKEN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışma, Konya ve Karaman illerinin abiyotik stres faktörlerinin hâkim olduğu yörelerindeki yabani bitkilerin rizosfer toprağından izole edilen rizobakterilerin, M9 anacına aşılı Buckey Gala elma çeşidinde kuraklığa karşı etkilerinin tespiti amacıyla Bahri Dağdaş Uluslararası Tarımsal Araştırma Enstitüsü'ne ait kontrollü serada yürütülmüştür. 29 bitkinin kök bölgesinden alınan toprak örneklerinden 110 bakteri izole edilerek ACC deaminaz, azot fiksetme, fosforu çözme, potasyumu çözme ve kalsiyumu kullanma özellikleri tespit edilerek denemede kullanılmak üzere 5 farklı rizobakteri karışımı belirlenmiştir. Deneme, bakterilerin M9 anacına aşılı Buckey Gala elma fidanlarının köklerine aşılanması ile başlatılmıştır. Fidanlar, sürgün uzunlukları 10-15 cm boya ulaşana dek tarla kapasitesinde sulanmıştır. Daha sonra kontrol bitkileri tarla kapasitesinde sulanırken kuraklık uygulaması yapılacak olan bitkiler tarla kapasitesinin %40'ı oranında sulanmıştır. Rizobakteri karışımları birer ay ara ile 2 defa sulama suyu şeklinde uygulanmıştır.
Rizosfer toprağından izole edilen 110 bakteriden, ACC deaminaz aktivitesi yönünden 51 izolat pozitif 59 izolat negatif, azot fikse etme özelliği yönünden 108 izolat pozitif 2 izolat negatif, fosforu çözme özelliği yönünden 54 izolat pozitif 56 izolat negatif, potasyumu çözme özelliği yönünden 1 izolat zayıf pozitif 109 izolat negatif, kalsiyumu kullanma özelliği yönünden bütün izolatlar negatif sonuç vermiştir. Kuraklık uygulaması ile Gala elma fidanlarında gövde ve sürgün çapı, sürgün uzunluğu, bitki yaş ve kuru ağırlıkları, yaprak alanı ve özgün yaprak ağırlığı tarla kapasitesinde sulanan kontrol bitkilerine göre azalma göstermiştir. Rizobakteri uygulamaları ile bu değerlerde artış sağlanmış ve genel olarak A ve C bakteri karışımlarının uygulandığı bitkilerde en fazla artış olmuştur. Yaprak nispi su içeriği bakımından her iki yıl sonuçları da istatistiki olarak önemsiz bulunmuştur. Stoma iletkenliği kuraklıkla beraber azalırken membran geçirgenliği artmıştır. Rizobakteri uygulamaları ile stoma iletkenliğinde artışlar ve membran geçirgenliğinde azalışlar meydana gelmiştir. En iyi sonuçlar A, C ve E bakteri karışımları ile elde edilmiştir. Kuraklık uygulaması sonucu azalış gösteren klorofil miktarlarında A, B ve E rizobakteri karışımları ile artışlar meydana gelmiştir.  Kuraklık uygulaması ile MDA ve H2O2 miktarları artış göstermiştir, rizobakteri uygulamaları genel olarak H2O2 ve MDA ve miktarlarını azaltmıştır. Azalmanın en iyi olduğu bitkiler A, C ve E bakteri karışımlarının uygulandığı bitkiler olmuştur. SOD, POD ve KAT aktivitelerinde kuraklık ile artışlar meydana gelmiş ve bakteri uygulamaları ile enzim aktivitelerindeki artış daha fazla olmuştur. Kuraklık stresi ile protein miktarlarında bir azalma meydana gelirken prolin miktarlarında ise bir artış meydana gelmiştir. Rizobakteri uygulamaları ile protein ve prolin miktarları artmıştır. A, C ve E bakteri karışımları protein miktarını artırmada A, B ve E bakteri karışımları ise prolin miktarını artırmada öne çıkmıştır. Çalışma sonuçları değerlendirildiğinde A ve C bakteri karışımlarının M9 anacına aşılı Gala elma çeşidinin kuraklık stresinin zararlarını en iyi tolere edebilen bakteri karışımları olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
This study was carried out in the greenhouse of Bahri Dağdaş International Agricultural Research Institute in order to determine the effects of rhizobacteria isolated from the rhizosphere soil of wild plants in the regions where abiotic stress factors are dominant in Konya and Karaman provinces against drought in Buckey Gala apple cultivar grafted on M9 rootstock. 110 bacteria were isolated from the soil samples taken from the root regions of 29 plants, and their properties of ACC deaminase, nitrogen fixation, phosphorus dissolving, potassium dissolving and calcium utilization were determined, and 5 different rhizobacteria mixtures were determined to be used in the experiment. The experiment was initiated by inoculating the bacteria into the roots of Buckey Gala apple cultivar grafted on M9 rootstock seedlings. The seedlings were watered at field capacity until their shoot length reached 10-15 cm. Then, while the control plants were irrigated at field capacity, the plants to be treated with drought were irrigated at the rate of 40% of the field capacity. Rhizobacteria mixtures were applied as irrigation water 2 times with an interval of one month. 
Out of 110 bacteria isolated from the rhizosphere soil, 51 isolates are positive in terms of ACC deaminase activity, 59 isolates are negative, 108 isolates are positive in terms of nitrogen fixing properties, 2 isolates are negative, 54 isolates are positive in terms of phosphorus solubilization, 56 isolates are negative in terms of potassium dissolving properties, 109 isolate negative, all isolates gave negative results in terms of the ability to use calcium. With the application of drought, stem and shoot diameter, shoot length, plant fresh and dry weight, leaf area and specific leaf weight decreased in field capacity compared to irrigated control plants in Gala apple seedlings. These values were increased by rhizobacteria applications, and in general, the highest increase was observed in plants where mixtures of A and C bacteria were applied. In terms of leaf relative water content, the results of both years were found to be statistically insignificant. Membrane permeability increased while stomatal conductivity decreased with drought. Increases in stomatal conductivity and decreases in membrane permeability occurred with rhizobacteria applications. The best results were obtained with the A, C and E bacteria mixtures. The amount of chlorophyll, which decreased as a result of drought application, increased with mixtures of A, B and E rhizobacteria. The amounts of MDA and H2O2 increased with the drought application, the rhizobacteria applications generally decreased the amounts of H2O2 and MDA. The plants with the best reduction were those in which mixtures of A, C and E bacteria were applied. SOD, POD and CAT activities increased with drought, and the increase in enzyme activities was higher with bacterial applications. While there was a decrease in protein amounts with drought stress, there was an increase in proline amounts. The amount of protein and proline increased with rhizobacteria applications. Mixtures of A, C and E bacteria stood out in increasing the amount of protein, while mixtures of bacteria A, B and E stood out in increasing the amount of proline. When the results of the study were evaluated, it was determined that the A and C bacteria mixtures were the bacteria mixtures that could best tolerate the damage of drought stress of Buckey Gala apple cultivar grafted on M9 rootstock.