Kök kanseri hastalığı  [Rhizobium radiobacter (Agrobacterium tumefaciens)] ile mücadelede biyoajan bakterilerin kullanım imkânlarının araştırılması
Investigation of possibility of biological control with crown gall [Rhizobium radiobacter (Agrobacterium tumefaciens)] using bioagent bacteria
Yazar: NASİBE TEKİNER
Danışman: PROF. DR. RECEP KOTAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı / Fitopatoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Bacillus subtilis = Bacillus subtilis ; Biyolojik mücadele = Biological control

Özet:
Bu çalışmada; ülkemizde çeşitli konukçulardan izole edilen toplam beş kök kanseri etmeni Rhizobium radiobacter izolatının havuç dilimi ve kabak meyveleri, domates ve ayçiçeği fideleri, kalonşe yaprakları ve GF 677 şeftali, M9 ve MM106 elma fidan anaçlarında virülanslık testleri yapılmıştır. Bu izolatlar tütünde aşırı duyarlılık testine tabi tutulmuş, biyokimyasal ve fizyolojik özellikleri açısından karakterize edilmiştir. En yüksek virülanslığa sahip patojen izolata karşı; Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü Mikroorganizma Kültür Kolleksiyonundan temin edilen toplam 2012 potansiyel bakteri izolatı biyoajan etkinliği için petride test edilmiştir. Petri denemelerinde antibiyozis veya hiperparazitik etki gösteren en etkili ilk beş biyoajan izolat sıvı besi ortamında patojene karşı test edilmiştir. İki farklı ortamda da etkili olan bu potansiyel biyoajan izolatların bazı fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri ortaya konulmuştur. Pektolitik aktivite göstermeyen biyoajan bakteri izolatları havuç ve kabak meyvesinde test edilmiştir. Sera denemesinde kullanılmak üzere seçilen izolatların metabolit üretme ve enzim aktiviteleri araştırılmıştır. Sera denemeleri kök ve gövde uygulaması olmak üzere GF 677 şeftali anacında yürütülmüştür. Deneme tamamlanınca uygulamaların bitkideki antioksidan enzim içerikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Patojen ve sera çalışmalarında kullanılan biyoajanların moleküler tanıları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; virulanslık testlerinde R. radiobacter 1B izolatı en virulant izolat olarak tespit edilmiştir. Petri testlerinde toplam 2012 adet potansiyel biyoajan içinden etkili olan 106 adet biyoajan bakteri izolat arasında sekiz izolat pektolitik aktivite göstermemiş ve bu izolatlar havuç ile kabak meyvesinde test edilmiştir. Sıvı besiyerinde patojene karşı test edilen potansiyel biyoajan bakterilerden antibiyozis etkiye sahip izolatların patojenin gelişimini baskıladığı ve hiperparazitik etki olarak değerlendirilen katı besiyeri üzerini tamamen kaplayan biyoajan izolatların ise patojen ile birlikte yaşamaya devam ettiği görülmüştür. Sera denemesinde kullanılmak üzere FDG 48, RK 570A, RK 1977, RK 1978 ve RK 1986 biyoajan izolatları seçilmiştir. Bu izolatların metabolit test sonuçlarında; hiçbir izolatın salisilik asit ve siderefor üretmediği, en yüksek HCN ve IAA üreten izolatların sırası ile RK 570A ve RK 1978 izolatları olduğu belirlenmiştir. RK 570 izolatı hariç tüm izolatların amilaz enzimi ürettiği, RK 1977 izolatı hariç tüm izolatların ise proteaz enzim aktivitesine sahip olduğu belirlenmiştir. En yüksek kitinaz, fitaz ve selülaz enzim aktivitesine sahip olan izolatların sırası ile RK 1977, RK 570A ve RK 1986 izolatları olduğu tespit edilmiştir. Sera denemesi sonuçlarında kökteki ur sayısı ve gövdedeki ur çapına göre yapılan değerlendirmede en etkili biyoajan izolatın RK 1978 olduğu tespit edilmiştir. Biyoajan uygulamalarının çoğunda bitkilerin kök ve gövdesinde katalaz, peroksidaz, süperoksit dismutaz ve askorbat peroksidaz enzim aktivitelerinde artışların olduğu gözlenmiştir. Moleküler tanı sonuçlarına göre; biyoajanlardan FDG 48 izolatı Bacillus amyloliquefaciens; RK 570A izolatı Bacillus cereus; RK 1977 izolatı Aneurinibacillus migulanus; RK 1978 izolatı Bacillus subtilis; RK 1986 izolatı Bacillus mojavensis ve patojen 1B izolatı ise Agrobacterium tumefaciens olarak tanılanmıştır.

Abstract:
In this study, the virulence of Rhizobium radiobacter isolates five crown gall agents isolated from various hosts in our country were tested on carrot slices, squash fruits, tomato and sunflower seedlings, kalonchoe leaves and GF 677 peach, M9 and MM106 apple seedlings. These isolates were subjected to hypersensitivity response test in tobacco and characterized from the point of their biochemical and physiological properties. Total 2012 potential bacterial isolates obtained from Atatürk University, Faculty of Agriculture. Plant Protection Department, Microorganism Culture Collection tested for bioagent activity in petri plates against the highest virulence pathogen isolate. After, the most effective five bioagent isolates had antibiosis or hyperparazitic effect in petri plate were tested against the pathogen in liquid medium assay. Some physiological and biochemical properties of these potential bioagent isolates effective in two different mediums were revealed. Bioagent bacterial isolates have no pectolitic activity were tested in carrot slices and squash fruit. The metabolite production and enzymatic activity of the isolates selected for greenhouse tests were investigated. The greenhouse tests were done on roots and stems of GF 677 peach seedlings. After greenhouse tests completed, antioxidant enzymes contents in the plants were investigated. Pathogen and the bioagents strains used greenhouse tests were identified as molecular. According to results, R. radiobacter 1B pathogen strain were determined as the most virulent strain in virulence tests. The eight strains effective among 106 bioagent bacterial strains in petri plate assays had no pectolitic activity and these strains were tested on carrot slices and squash fruits. The strains had antibiosis activity among bioagent bacterial strains tested against pathogen in liquid medium strangled pathogen growing and the strains had hyperparasitic effect completely covered petri plate surface and it determined that these strains lived with pathogen. FDG 48, RK 570A, RK 1977, RK 1978 and RK 1986 bioagent bacterial strains were selected for greenhouse tests. In strains' metabolit tests results, it was determined that any strains didn't producted salicylic acid and siderophore, RK 570A and RK 1978 producted Hidrogen cyanide and indoleaceticacid in highly level, respectively, all strains producted amylase enzyme except from RK 570 and all strains had protease enzyme activity except from RK 1977. The most chitinase, phytase and cellulase enzyme activities were obtained from RK 1977, RK 570A and RK 1986, respectively. It was determined that the most effective bioagent strain was RK 1978 in evaluations according to galls number of on roots and galls diameters on stems. In most of bioagents applications, the catalase, peroxidase, superoxidedismutase and ascorbate peroxidase enzyme activities increased in plant roots and stems. According to molecular identification results, FDG 48 were identified as Bacillus amyloliquefaciens; RK 570A as Bacillus cereus; RK 1977 as Aneurinibacillus migulanus; RK 1978 as Bacillus subtilis; RK 1986 as Bacillus mojavensis and pathogen 1B as Rhizobium radiobacter.