Yararlı funguslar ile diazotrofik bakteriler arasındaki simbiyotik benzeri ilişkilerin incelenmesi
Investigation of symbiotic-like relationships between beneficial fungi and diazotrophic bacteria
Yazar: MİTHAT CAN KUŞCU
Danışman: PROF. DR. RENGİN ELTEM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Bitki büyüme düzenleyicileri = Plant growth regulators ; Fusarium = Fusarium ; Mantarlar = Fungi ; Pseudomonas = Pseudomonas

Özet:
Bu çalışmada, ülkemizin farklı bölgelerindeki tarım arazilerinden izole edilmiş bakteri-fungus türleri arasındaki simbiyotik etkileşimlerin anlaşılması amaçlanmıştır. Yapılan mikroskopik incelemelerle bakteri hücrelerinin fungal spor ve hiflerin yüzeyine temas ettiği fiziksel etkileşimler tespit edilmiş ve bitki büyüme teşvik edici (Plant Growth Promotion, PGP) özellikleri incelenmek üzere saf kültür olarak bakteri ve fungus izolatları elde edilmiştir. Sonrasında yapılan testlerde bakteri izolatlarının tamamının azotsuz ortamda yaşayabildiği, inorganik fosfatı çözündürebildiği ve siderofor ürettiği ve fitopatojen Botrytis cinerea, Fusarium solani ve Rhizoctonia solani'ye karşı farklı derecelerde antifungal etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada kullanılan 23 simbiyotik bakteri izolatı arasından etkin PGP özelliklerine sahip olan beş bakteri izolatının hepsinin Pseudomonas chlororaphis türü, bu izolatlarla simbiyotik olan beş fungus izolatının dört tanesinin F. solani, bir tanesinin ise F. redolens türü olduğu moleküler tanılama ile belirlenmiştir. 
Simbiyotik olarak yaşayan türlerin hem saf kültür ve hem de kokültür üretim tekniği ile fosfat çözündürme, indol asetik asit üretimi (IAA) ve antifungal aktiviteleri belirlenmiştir. Buna göre; kokültür üretim tekniği ile saf kültür üretimine  göre daha yüksek antagonistik aktiveye ve daha kısa inkübasyon süresinde maksimum çözünmüş fosfat miktarına ulaşılırken  IAA üretimi %5-68 oranında artmıştır. Elde edilen sonuçlar ile toprağın rizosfer katmanında mikroorganizmalar arasında gerçekleşen simbiyotik etkileşimlerin aydınlatılması konusunda önemli adımlar atılmıştır.

Abstract:
In this study, we aimed to understand the naturally occurring symbiotic interactions between bacteria-fungi species isolated from the soil rhizosphere layer in different regions of Turkey. Physical interactions between bacteria and fungi is detected as attachment of the bacteria cells on the surface of fungi spores and hyphae. Therefore, symbiotic isolates were inoculated onto two different nutrient mediums supplemented with either antibiotic or fungicide, to obtain pure culture fungi and bacteria isolates, respectively. Subsequently, the pure bacteria isolates were examined in terms of their plant growth promoting (PGP) properties, and all isolates show colony formation in a nitrogen-free medium, inorganic phosphate solubility, siderophore production abilities, and antifungal activity against phytopathogenic fungi such as Rhizoctonia solani, Fusarium solani and Botrytis cinerea. Five out of 23 bacteria and their symbiont fungi isolates were selected for further studies according to their PGP efficiency and molecularly identified as Pseudomonas chlororaphis, four out of five fungi strains identified as Fusarium solani, and one is F. redolens.
Symbiotic strains are evaluated both in pure culture and co-culture conditions according to their PGP properties, such as amount of phosphate solubulization and production of indole acetic acid (IAA). Accordingly, the co-culture production technique showed higher antagonistic activity, reached to maximum amount of dissolved phosphate in a shorter incubation time, and produced 5-68% higher amount of IAA, compare to the pure culture production. On the basis of results, important steps has been taken by clarifying the naturally occuring symbiosis at the rhizosphere layer of soil.