Kaya Dağarcığı ve Çam Dağarcığı endemik bitkilerine ait bitki büyümesini teşvik eden bakterilerin tanımlanması
Identification of plant growth promoting bacteria from Kaya Dağarcığı and Çam Dağarcığı endemic plants
Yazar: FİKRİYE MEHTAP ŞEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU EMİNE TEFON ÖZTÜRK
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Dünya nüfusunda meydana gelen artış nedeniyle mevcut gıda üretiminin insanların beslenmesi için yetersiz hale geleceği öngörülmektedir ve beslenme ihtiyacının karşılanmasında tarımsal verimliliğin arttırılması çok önemli bir faktör olarak yer almaktadır. Ancak günümüzde biyotik (patojenler, yabancı otlar vb.) ve abiyotik (tuzluluk, kuraklık vb.) stres faktörleri tarımda verimin ve kalitenin düşmesine neden olmaktadır. Bunun yanı sıra tarımda verimi arttırmak için bilinçsiz olarak kullanılan kimyasallar çevre kirliliğine, doğal dengenin bozulmasına ve mikroorganizmaların zarar görmesine neden olmaktadır. Bahsettiğimiz artan gıda talebini karşılamak için farklı stratejilere ve yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. 
   Bakteriler toprağın hayati bileşenleri olup toprak ekosisteminde besin dönüşümü gibi birçok biyolojik sürece katılmaktadırlar. Bakteriler bitki büyüme düzenleyicileri olarak bilinen fosfat, siderefor, 1-aminosiklopropan-1-karboksilat (ACC) deaminaz, indol-3 asetik asit (IAA) üretimi, bitkilerin fitopaojenlere karşı korunması ve ksenobiyotiklerin (pestisitler gibi) parçalanması gibi birçok mekanizma ile bitki gelişimine katkıda bulunmaktadır. Bu bakteriler bitkinin kök, yaprak ve gövde gibi kısımlarında bulunup Bitki Büyümesini Teşvik Eden Bakteriler (Plant Growth Promoting Bacteria, PGPB) olarak isimlendirilmektedir. 
   Bu tez çalışması kapsamında serpantin topraklarda yetişen Çam Dağarcığı (Noccaea cariensis) Parolly, Nordt & Aytac ve Kaya Dağarcığı Aytaç (Noccaea camlikensis), Nordt & Paroly bitkilerinden endofitik bakterilerin ve rizobakterilerin izolasyonu yapılmıştır. İzole edilen bu bakterilerin siderofor üretimleri, fosfat çözme kapasiteleri, ACC deaminaz aktiviteleri ve IAA üretime kapasiteleri araştırılarak bakterilerin PGPB özelliği değerlendirilmiştir. İlaveten bu bakterilerin çoğunluğunun imipenem, tetrasiklin, kanamisin ve kloromfenikol antibiyotikleri ile nikel, alüminyum, krom ve bakır ağır metallerine karşı direnç gösterdiği belirlenmiştir. Yapılan testler sonucunda PGPB özelliği gösteren 49 koloni seçilmiş ve bunların moleküler tanımlamaları 16S rRNA gen bölgelerinin DNA dizi analizi yapılarak ve aynı bölgeye ait proteinlerin lazer desorpsiyon iyonizasyon uçuş zamanlı kütle spektrometresi (MALDI-TOF) kullanılarak yapılmıştır. Tanımlama sonucunda izole edilen bakterilerin Pseudomonas, Pantoea, Peribacillus, Priestia, Bacillus ve Gottfriedia cinslerine ait olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Due to the increase in the world population, it is predicted that current food production will no longer be sufficient to feed people, and increasing agricultural productivity is a very important factor in meeting nutritional needs. Nowadays, however, biotic (pathogens, weeds, etc.) and abiotic (salinity, drought, etc.) stress factors are leading to a decline in agricultural productivity and quality. In addition, chemicals used unconsciously to increase agricultural productivity led to environmental pollution, disruption of the natural balance and damage to microorganisms. Various strategies and approaches are required to meet the increasing demand for food mentioned above. 

   Bacteria are vital components of the soil and are involved in many biological processes such as nutrient transformation in the soil ecosystem. Bacteria contribute to plant development through many mechanisms such as the production of phosphate, siderephore, 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase, indole-3 acetic acid (IAA), known as plant growth regulators, protection of plants from phytopathogens and degradation of xenobiotics (such as pesticides). These bacteria are found in parts of the plant such as roots, leaves and stems known as Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB).

   Within the scope of this thesis study, endophytic bacteria and rhizobacteria were isolated from Cam Dagarcıgı (Noccaea cariensis) Parolly, Nordt & Aytac and Kaya Dagarcıgı Aytaç (Noccaea camlikensis), Nordt & Paroly plants grown in serpentine soil. The siderophore production, phosphate solubilisation capacity, ACC deaminase activity, and IAA production capacity of these isolated bacteria were investigated and the PGPB property of the bacteria was evaluated. Additionally, most of these bacteria were found to be resistant to the antibiotics imipenem, tetracycline, kanamycin, and chloramphenicol, as well as to the heavy metals nickel, aluminium, chromium, and copper. As a result of the tests, 49 colonies with PGPB characteristics were selected and their molecular identification was carried out by DNA sequence analysis of the 16S rRNA gene regions and by laser desorption ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF) of the proteins belonging to the same region. As a result of the identification, it was determined that the isolated bacteria were found to belong to the genera Pseudomonas, Pantoea, Peribacillus, Priestia, Bacillus, and Gottfriedia.