Entomopatojen Serratia marcescens izolatlarınnın domates (Solanum lycopersicum L.) bitkisinin gelişimine olan etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of entomopathogenic Serratia marcescens isolates on the development of tomato (Solanum lycopersicum L.) plant
Yazar: GÖKAY VARIŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ARDAHAN ESKİ
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bitkisel üretimde kullanılan kimyasal herbisit, pestisit ve gübreler kısa vadede olumlu etkiler sağlasa da hem toprak kirliliğine neden olmakta hem de ürünlerdeki kalıntı problemleri nedeniyle insan sağlığını olumsuz etkilemektedir. Bu tarz kimyasal maddelerin kullanımını azaltmak hatta tamamen kaldırmak için biyogübre olarak mikroorganizmaların kullanımı geniş bir çalışma olanağı sunar. Ayrıca, bitki büyümesini teşvik eden bakterilerin yanı sıra böcek patojeni bakterilerin de biyogübre olarak kullanımı son dönemlerde mikrobiyolojiyi önemli bir çalışma alanı haline gelmiştir. Bu çalışmada, entomopatojen Serratia marcescens bakterisinin iki farklı lokal izolatı (Sm-Se9 ve Sm-MK11) domates bitkisi üzerindeki büyüme ve gelişmesine olan etkileri incelenmiştir. Sahada kullanılabilirliğinin belirlenmesi için Bilecik ilinde domates üretimi yapılan seralardan alınan topraklar hem steril hem de steril olmayan olarak kullanılarak mikroorganizma varlığında büyütülmüştür. Çalışma sonucunda elde edilen  morfolojik veriler (çimlenme yüzdesi, kök-gövde uzunluğu, gövde çapı ve biyokütle) S. marcescens izolatlarının domates bitkinin büyüme ve gelişimine olumlu bir katkı sağlamadığı, hatta negatif bir etki gösterdiğini ortaya koymuştur. Bununla birlikte, steril toprakta yetiştirilen bitkilerin steril olmayan toprakta yetiştirilenlerden daha iyi büyüdüğü görülmüştür. Ayrıca, mikroorgnaizma varlığında büyütülen bitkilerin fotosentetik veriminin kontrole oranla iki kat fazla olduğu belirlenmiştir.  Lipit peroksidasyonu açısından değerlendirildiğinde steril toprakta yetiştirilen bitkilerin daha sağlıklı büyüdüğü ve mikroorganizma varlığında yetiştirilen bitkilerin kontrole oranla daha düşük MDA içeriğine sahip olduğu görülmüştür. Antioksidant sistemindeki enzim seviyeleri incelendiği zaman izolatların kullanıldığı bitkilerin antioksidant kapasitesi kontrole oranla daha yüksek bulunmuştur. Kullanılan izolatların bitkide köklerde kolonize olup vasküler sistem üzerinde gövde ve hatta yapraklara kadar ulaştığı yapılan yeniden bakteri izolasyonu sonuçlarında gözlenmiştir. Sonuç olarak, kullanılan Serratia marcescens izolatlarının bitki büyüme ve gelişimine olumlu katkı sağlamadığı, ancak endofitik özellik gösterdiği ortaya konmuştur.

Abstract:
Although chemical herbicides, pesticides and fertilizers used in crop production have positive effects in the short term, they cause both soil pollution and negative effects on human health due to residue problems in the products. The use of microorganisms as biofertilizers to reduce or even eliminate the use of such chemicals is a broad field of research. In addition, the use of insect pathogenic bacteria as biofertilizers, as well as plant growth promoting bacteria has recently become an important field of research. In this study, the effects of two different local isolates of the entomopathogenic Serratia marcescens bacteria (Sm-Se9 and Sm-MK11) on the growth and development of tomato plants were investigated. To determine the usability in the field, soils from greenhouses where tomatoes are grown in Bilecik were used both sterile and steril olmayane and grown in the presence of microorganisms. The morphological data obtained from the study (percentage of germination, root-stem length, stem diameter and biomass) showed that the S. marcescens isolates did not contribute positively to the growth and development of the tomato plants, but even had a negative effect. However, it was shown that plants grown in sterile soil grew better than those grown in steril olmayane soil. It was also found that the photosynthetic efficiency of plants grown in the presence of microorganisms was twice as high as that of the control. When lipid peroxidation was assessed, it was found that the plants grown in sterile soil grew healthier and the plants grown in the presence of microorganisms had a lower MDA content than the control group. When the enzyme levels in the antioxidant system were analysed, it was found that the antioxidant capacity of the plants in which the isolates were used was higher than that of the control. In the results of bacterial re- isolation, it was found that the isolates used colonized the roots of the plant and reached the stem and even the leaves via the vascular system. This showed that the Serratia marcescens isolates used did not contribute positively to the growth and development of the plant, but had endophytic properties.