Buğday kök bölgesinden izole edilen bakterilerin buğday gelişimine olan etkinliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bitki köklerinde kolonize olabilen ve bitkiler ile simbiyotik bir ilişki içerisinde bulunan kök bakterileri, biyogübre olarak kullanılan mikroorganizmaların büyük bir grubunu oluşturmaktadır. Canlı mikroorganizmalar içeren biyogübreler tohuma, bitki yüzeyine ve toprağa uygulandığında kök yüzeyi veya bitki iç dokularında kolonize olabilmekte ve bitkilerin ihtiyacı olan temel bileşikleri sağlayarak bitki gelişimini arttırmaktadırlar. Bu çalışmada sağlıklı buğday bitkilerinin köklerinden elde edilen bitki gelişimini teşvik eden bakterilerin (PGPR) buğday (Triticum aestivum L.) bitkilerinin gelişimine etkileri incelenmiştir. PGPR bakterilerinin izolasyonu amacıyla Hatay ilinde 9 farklı buğday tarlasından kök örnekleri alınmıştır. Alınan örneklerden 120 bakteri izole edilmiş ve MALDI-TOF ile tanısı yapılan bakteri izolatlarının Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Arthrobacter, Microbacterium, Paenibacillus, Clostridium, Weeksella, Exiguobacterium, Acinetobacter, Brevundimonas, Providencia, ve Corynobacterium cinslerine ait olduğu saptanmıştır. Bakteri izolatları arasında 73 PGPR izolatı buğday tohumlarına uygulanmış olup, kök ve sürgün gelişimine etkileri belirlenmiştir. Bakteri uygulanan tohumlar in vitro koşullarda kök gelişimini kontrol uygulamasına göre %7,1 ile %70,6 oranlarında, sürgün gelişiminde ise %6,6 ile %102 oranlarında arttırmıştır. Bununla beraber tohum çimlenme testinde 4 izolat (Pseudomonas libanensis 1KRK10, Pseudomonas kilonensis 3KRK7, Corynobacterium urealyticum 6ALD5 ve Bacillus pumilis 10ASO1) kök gelişimini olumsuz yönde etkilemiştir. Ayrıca PGPR bakteri izolatlarının fosfatı çözme kapasiteleri ve siderofor üretim miktarları belirlenmiştir. Fosfat çözünürlüğü testinde en etkili PGPR izolatı Pseudomonas kilonensis 6ALD13 olarak belirlenirken, siderofor üretiminde ise en etkili izolat Bacillus mojavensis 5DRC4 olarak saptanmıştır.

Rhizobacteria are root-colonizing bacteria that form symbiotic relationships with many plants. They are an important group of microorganisms used in biofertilizer. Bio fertilizer (also bio-fertilizer) is a substance which contains living microorganisms which, when applied to seeds, plant surfaces, or soil, colonize the rhizosphere or the interior of the plant and promotes growth by increasing the supply or availability of primary nutrients to the host plant. In this study isolation and possible use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) from roots of healthy wheat plants were investigated. Plant root samples were collected from several fields in 9 different region of Hatay province and used for isolating putative PGPR isolates. From these plant samples, total of 120 bacterial isolates were obtained and identified by using MALDI-TOF instrument. All bacterial isolates were identified as belonging to Pseudomonas, Bacillus, Microcossus, Arthrobacter, Microbacterium, Paenibacillus, Clostridium, Weeksella, Exiguobacterium, Acinetobacter, Brevundimonas, Provendencia and Corynebacterium genera. Among these isolates, 73 different PGPR isolates were used as seed treatment and growth parameters of wheat seeds such as root and shoot lengths were recorded. Bacterial isolates promoted root length by 7.1-70.6%, shoot length by 6.6-102.0% in comparison to control treatment. The most effective PGPR isolates for promoting root and shoot length were recorded with Bacillus pumilis 10ASO2 (70.6%) and Bacillus megaterium 10ASO9 (102.0%) isolates, respectively. On the other hand, four bacterial isolates (Pseudomonas libanensis 1KRK10, Pseudomonas kilonensis 3KRK7, Corynebacterium urealyticum 6ALD5 and Bacillus pumilis 10ASO1) had negative (suppressive) effect on root development. Modes of action of PGPR such as solubilizing phosphorus and siderofore production were also determined. Pseudomonas kilonensis 6ALD13 and Bacillus mojavensis 5DRC4 isolates were recorded as the most efficient PGPR isolates for solubilizing phosphorus and siderofore production, respectively.