Biyogübre olarak pseudomonas türlerinin üretim optimizasyonu
Production optimization of pseudomonas species as biofertilizer
Yazar: KARDELEN ÇAĞLAYAN
Danışman: PROF. DR. RENGİN ELTEM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bu çalışmada farklı toprak ve şapkalı mantar kompostu örneklerinden yerli ve özgün 103 potansiyel Pseudomonas izolatı elde edilmiştir. Bu izolatlardan 41 tanesinin Botrytis cinerea, Fusarium solani ve Rhizoctonia solani fitopatojenlerine karşı değişik oranlarda antagonistik aktivitesi olduğu İkili Kültür Testi ile belirlenmiştir. Bu izolatların siderofor ve HCN üretimi ile İAA sentezi, azot fiksasyonu, fosfat çözücülüğü gibi diğer PGPR (bitki büyümesini teşvik edici rizobakteri) özellikleri ve patojenitesi olup olmadığı da belirlenmiştir. PGPR özelliklerine sahip izolatlardan 17 tanesinin siderofor, 9 tanesinin HCN ürettiği kalitatif yöntemlerle belirlenmiştir. 41 tanesi azot kaynağı içermeyen ortamlarda büyüyebilmiştir. 37 tanesinin IAA ürettiği ve 29 tanesinin arasında fosfat çözdüğü saptanmıştır. Daha sonra ticarileşme potansiyeline sahip ve moleküler tür tayini yapılan PGPR özelliklerine sahip 17 bakteri suşu ile bir kültür koleksiyonu hazırlanmıştır. Bu koleksiyon Pseudomonas chlororaphis (7 suş), P. putida (2 suş), P. protegens, P. tolaasii, P. brassicacaerum,  Stenotrophomonas maltophilia (2 suş), Alcaligenes faecalis, Serratia plymutica, Achromobacter spanius türlerinden oluşmaktadır 
Koleksiyonda yer alan Pseudomonas suşları arasından en iyi PGPR özelliklerine sahip P. chlororaphis P-106 suşu seçilerek yüksek miktarda biyokütle üretimi için laboratuvar ölçeğinde üretim optimizasyonu yapılmıştır. Bu suşun öncelikle optimum büyüme koşulları King's B Broth (KBB) besiyerinde incelenmiş ve gelişebildiği en uygun sıcaklık 30°C, optimum inkübasyon süresi 30 saat ve optimum pH=6,0 olarak belirlenmiştir. Üretim ortamı optimizasyonu için kolay ulaşılabilir, düşük maliyetli ve yüksek biyokütle üretimi sağlayabilecek karbon kaynakları (melas ve gliserol) ile azot kaynaklarının (amonyum sülfat ve kuru hamur mayası) etkilerinin incelendiği istatistiksel deney tasarımı (Yanıt Yüzeyi Yöntemi/Response Surface Methodology, RSM) yapılmıştır. Denemeler sonucunda yüksek biyokütle üretiminin sağlandığı ekonomik bir üretim ortamı içeriği belirlenmiştir. 
Anahtar sözcükler: Pseudomonas, PGPR, biyogübre, antifungal aktivite, biyokontrol etmeni, biyokütle üretim optimizasyonu

Abstract:
In this study, 103 local and unique potential Pseudomonas isolates were obtained from different soil and mushroom compost samples. 41 of these isolates were determined to different levels antagonistic activity against Botrytis cinerea, Fusarium solani and Rhizoctonia solani phytopathogens by Dual Culture Test.  These isolates determined other PGPR (plant growth promoting rhizobacteria) properties such as siderophore and HCN production, IAA synthesis, nitrogen fixation, phosphate solubility and pathogenicity. 17 of the isolates having PGPR properties were determined by qualitative methods produced siderophore and 9 of them produced HCN. 41 of them were able to grow in nitogen-free environments. It was determined that 37 of them produced IAA and 29 of them dissolved phosphate. Then, a culture collection was prepared with 17 bacterial strains that molecular species determination having commercialization potential and PGPR properties. This collection consists of Pseudomonas chlororaphis (7 strains), P. putida (2 strains), P. protegens, P. tolaasii, P. brassicacaerum, Stenotrophomonas maltophilia (2 strains), Alcaligenes faecalis, Serratia plymutica, Achromobacter spanius.
Among the Pseudomonas strains in the collection, the P. chlororaphis P-106 strain with the best PGPR properties was selected, and laboratory scale production optimization was made for high biomass production. First of all, the optimum growth conditions of this strain were examined in King's B Broth (KBB) medium and determined the optimum development temperature at 30°C, the optimum incubation time of 30 hours and the optimum pH=6.0. For the optimization of the production medium, a statistical experiment design (Response Surface Methodology, RSM) was carried out to examine the effects of carbon sources (molasses and glycerol) and nitrogen sources (ammonium sulphate and dry dry  baker's yeast) that can provide easily accessible, low cost and high biomass production. Results of the trials, an economical production medium content that provides high biomass production has been determined.
Keywords: Pseudomonas, PGPR, biyofertilizer, antifungal activity, biyocontrol agent, biyomass production optimization