Konya ilinde depolanan patates yumrularında fungal hastalık etmenlerinin tanılanması, yaygınlığı ve endofit bakteriler ile biyolojik mücadelesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, BİTKİ KORUMA (YL) (TEZLİ), Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: FATİH KÖSE
Danışman: SONER SOYLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Patates [Solanum tuberosum L.], yüksek besin içeriğine sahip, dünya genelinde en fazla üretimi ve tüketimin yapılan 4. önemli sebze türüdür. Bu çalışmada, (i) Konya ilinin önemli ilçelerinde depolanan patates yumrularında sorun olan fungal hastalık etmenleri ve yaygınlıklarının belirlenmesi, (ii) sağlıklı patates yumrularından faydalı endofit bakterilerin izolasyonu, tanısı, (iii) endofit bakterilerin depolarda yaygın fungal hastalık etmenlerine karşı biyoetkinlikleri, (iv) antagonistik ve bitki gelişimini teşvikte (PGP) rol oynayan potansiyel etki mekanizmalarının in vitro ve in vivo koşullarda belirlenmesi amaçlanmıştır. Konya ilinin Altınekin, Seydişehir, Ereğli, Karapınar ve Meram ilçelerindeki tohumluk patates depolarında sörveyler gerçekleştirilmiştir. Tipik hastalık belirtileri gösteren yumrulardan yapılan izolasyonlar sonucu farklı hastalık belirtilerin gözlendiği 226 adet şüpheli patates yumrusu örneklerinden 147 adet primer, 41 adet sekonder fırsatçı (opurtunistik) hastalık etmenlerine ait toplam 188 adet fungal izolat elde edilmiştir. Yapılan morfolojik ve moleküler tanılama çalışmaları sonucunda kuru çürüklük hastalık etmenleri Fusarium spp. (96 izolat) %65.3 rastlama sıklığı ile en yaygın türler olarak belirlenmiş olup, bu türleri %8.2 ile Rhizoctonia solani (12 izolat), %7.5 ile Geotrichum candidum (11 izolat), %6.8 ile Alternaria alternata (10 izolat), %4.8 ile Botrytis cinerea (7 izolat), %4.1 ile Colletotrichum coccodes (6 izolat), %3.4 ile Macrophomina phaseolina (5 izolat) takip etmiştir. Çalışmada ayrıca Rhizopus stolonifer (%43.9, 18 izolat), Penicillum spp. (%31.7, 13 izolat) ve Aspergillus niger (%24.4, 10 izolat) gibi sekonder saprofitik fırsatçı türler tanılanmıştır. Hastalığın gözlendiği depolardaki sağlıklı patates yumrularından 134 adet aday endofit bakteri izolatı elde edilmiştir. Bu izolatlar arasından temsilen seçilen 47 izolatın MALDI-TOF MS ile tanılaması yapılmış ve yaygın görülen fungal hastalık etmenlerinden Fusarium sambucinum, G. candidum ve C. coccodes'in misel gelişimini engellenme potansiyelleri belirlenmiştir. MALDI-TOF MS analizleri 47 antagonistik bakterinin 11 cinse ait olduğunu göstermiştir. Firmicutes üyeleri, özellikle de Bacillus spp., tüm sağlıklı patates yumru dokularında baskın türler olarak belirlenmiştir. Test edilen 47 aday bakteri izolat arasından 40 izolat en az bir patojene karşı yüksek antagonistik aktivite (>%50 miselyal büyüme inhibisyonu) gösterirken, 35 izolat iki, 31 izolat ise üç fungal patojene karşı antagonistik etkinlik göstermiştir. Lactobacillus paracasei FKB9, Bacillus amyloliquefaciens FKB20, Bacillus amyloliquefaciens plantarum FKB25 ve Bacillus subtilis FKB24 hastalık etmenlerine karşı yüksek düzeyde (≥%70) engelleme yapan antagonist bakteri izolatları olarak belirlenmiştir. Farklı düzeyde antagonistik etkinlik gösteren temsili 21 bakteri izolatının antagonistik (siderofor, amonyak, proteaz ve HCN üretimi) ve bitki gelişimini teşvik eden (IAA ve fosfor çözme) mekanizmaları in vitro koşullarda kalitatif ve kantitatif olarak belirlenmiştir. Pseudomonas aeruginosa FKB7 ve farklı Bacillus spp.'ye ait yüksek antagonistik etkinlik gösteren bakteri izolatların fungal etmenlerin misel gelişiminin engellenmesinde siderofor, proteaz, HCN, amonyak gibi mekanizmalardan bir veya birkaçını kullandığı belirlenmiştir. İzolatlar arasında en yüksek IAA üreten ve fosforu çözen izolatlar Enterobacter cloacae FKB14, Leclercia adecarboxylata FKB17 ve P. aeruginosa FKB7 olarak belirlenmiştir. F. sambucinum ve G. candidum hastalık etmenlerine karşı in vitro antagonistik etkinliği yüksek 6 farklı bakteri izolatın "koruyucu" ve "tedavi" edici olmak üzere 2 farklı biyokontrol etkinliği yarı in vivo koşullarda belirlenmiştir. B. amyloliquefaciens FKB10, Bacillus cereus FKB5, B. amyloliquefaciens plantarum FKB1 izolatlarının "koruyucu" olarak uygulandıkları yumrularda F. sambucinum ve G. candidum belirtilerinin çıkışı %56.1-70.98 gibi yüksek oranda engellenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma endofit bakterilerin in vitro ve yarı in vivo koşullar altında patates depo hastalık etmenlerine karşı antagonistik ve bitki büyümesini teşvik edici etkinlik gösterme potansiyelini ortaya koymuştur. Özellikle, P. aeruginosa ve Bacillus spp. ait izolatlar, birden fazla faydalı özellikleri nedeniyle patates yumrularında yaygın fungal çürüklük hastalık etmenlerine karşı umut verici "büyümeyi teşvik eden" ve aynı zamanda "biyokontrol etmeni" olarak büyük bir potansiyele sahiptir.