ACC deaminaz aktivitesine sahip ve soğuğa dirençli bakterilerin izolasyonu ve karakterizasyonu

Abstract

Bitki büyümesini teşvik eden bazı rizobakteriler (PGPR) ACC deaminaz enzimi üretirler ve bu enzim bitkilerdeki stres etileni miktarını azaltarak onların biyotik ve abiyotik stres koşullarında büyümesini sağlar. Diğer taraftan, soğuk iklimin hakim olduğu kısa sezonlu bölgelerde, toprak sıcaklığı PGPR bakterilerinin optimal üreme sıcaklığından düşüktür ve bu nedenle soğuğa dirençli ve ACC deaminaz üreten yeni PGPR bakterilerinin izolasyonu önem kazanmaktadır. Bu bilgiler ışığında, Erzurum civarındaki dağların yüksek rakımlı bölgelerinden (1760-2724 m) toplanan 20 yabani bitkiye ait rizosfer toprağından toplam 32 bakteri izole edilmiştir. Bu izolatların ACC deaminaz enzimi üretim potansiyelleri dikkate alınarak 8 tanesi seçilmiştir. Kültürel, sitolojik, biyokimyasal testler ve 16s rDNA analizi yöntemleri ile bu sekiz izolatPseudomonasmigulae(GBK 1), Leucobacteriarius(GBK 2),Pseudomonasfluorescens(GBK 3),Stenotrophomonasmaltophilia(GBK 4), Pseudomonasfluorescens(GBK 5),Enterobactercloacae(GBK 6),Pseudomonascaricapapayae(GBK 7) ve Pseudomonasmigulae (GBK 8) olarak tanılanmıştır. Bu türlerin optimal sıcaklık değerlerinin altında üreyebildiği ve ACC deaminaz üretebildiği belirlenmiştir. ACC'den ?-ketobütirat üretme potansiyeli bakımından en etkili 4 türün sırasıyla Stenotrophomonasmaltophilia(GBK 4) (1,207mg-1 h-1), Leucobacteriarius(GBK 2)(0,993 mg-1 h-1),Pseudomonasfluorescens(GBK 3)(0,962 mg-1 h-1) ve Pseudomonasmigulae(GBK 1) (0,951 mg-1 h-1) oldukları tesbit edilmiştir.

It is well known that certain Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPB) having ACC deaminase enzyme activity that reduce the level of stres ethylene and stimulating growth of plants under various biotic and abiotic stresses. On the other hand, cold environments are characterized by short growing seasons and temperatures below the optimal values for growth of PGPR. So, isolation of novel cold tolerant and ACC deaminase containing bacteria is very important. Keeping all this in view, 32 bacteria were isolated from the 20 rhizospheric soils of wild plants collected from high altitudes (1760-2724 m) in mountains in Erzurum, Eastern Anatolia, Turkey. They were screened in their ACC deaminase producing potentials and 8 of them were selected. After some cultural, cytological and biochemical tests and 16s rDNA analysis they were identified as Pseudomonas migulae (GBK 1), Leucobacter iarius (GBK 2), Pseudomonas fluorescens (GBK 3), Stenotrophomonas maltophilia (GBK 4), Pseudomonas fluorescens (GBK 5), Enterobacter cloacae (GBK 6), Pseudomonas carica papayae (GBK 7) ve Pseudomonas migulae (GBK 8). It was found that these eight bacteria may grow and produce ACC deaminase at sub-optimal temperatures (5, 15 and 20 ºC). The most effective four species in ?-ketobutyrate producing potential from ACC were Stenotrophomonas maltophilia (GBK 4) (1,207mg-1 h-1), Leucobacter iarius (GBK 2) (0,993 mg-1 h-1), Pseudomonas fluorescens (GBK 3) (0,962 mg-1 h-1) and Pseudomonas migulae (GBK 1) ( 0,951 mg-1 h-1), respectively.