Denizel habitattan izole edilen bakterilerin tuza toleransları farklı bazı arpa türlerinin fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Tuz stresi, tüm dünyada sürdürülebilir tarımı olumsuz yönde etkileyerek çevreyi tehdit eden abiyotik bir strestir. Bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler (PGPR), çevresel streslere karşı bitki stres direncini arttırmaktadır. Bu tez çalışmasında Çanakkale'de denizel habitattan izole edilen bakteri strainleri (Bacillus nealsonii ve Micrococcus luteus), artan tuz konsantrasyonları altında (0, 100 ve 300 mM NaCl) deniz arpası (Hordeum marinum) ve iki kültür arpasına (Hordeum vulgare cv. Ocak ve cv. İnce-04) inokülasyonu ile, fizyolojik (kök uzunluğu, gövde uzunluğu, biyokütle, yaş ağırlık ve kuru ağırlık) ve biyokimyasal (toplam protein içeriği, pigment içeriği, lipit peroksidasyon miktarı (TBARS), hücre zarı geçirgenliği, hidrojen peroksit miktarı (H2O2), reaktif oksijen türlerinin (ROT) histokimyasal belirlenmesi, antioksidan enzim aktiviteleri (peroksidaz (POX) ve katalaz (CAT)) ve izoenzim profilleri (süperoksit dismutaz, katalaz ve peroksidaz)) analizlerin etkisi araştırılmıştır. Sonuçlarımız, glikofit olan H. vulgare tuz stresi altında PGPR aracılı kök-gövde uzunluğu, biyokütle, yaş ağırlık, kuru ağırlık ve klorofil içeriğinin arttığını, TBARS ve H2O2 miktarının azaldığını göstermiştir. M. luteus inokülasyonu ile, POX aktivitesi sadece Ocak çeşidinde, CAT aktivitesi ise sadece İnce-04'te artan aktivitelere sahip olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak PGPR ile inokülasyon ROT üretimini azaltarak tuz stresinin olumsuz etkilerini azalttığını ve arpada biyogübre olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Salt stress is an abiotic stress that threatens the environment by negatively affecting sustainable agriculture all over the world. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) increase plant stress resistance against environmental stresses. In this thesis study, bacterial strains (Bacillus nealsonii, Micrococcus luteus) isolated from the marine habitat in Çanakkale were inoculated into sea barley (Hordeum marinum) and two cultured barley (Hordeum vulgare cv. Ocak, cv. İnce-04) under increasing salt concentrations, and the effects of physiological (root length, stem length, biomass, dry and fresh weight) and biochemical (total protein content, pigment content, lipid peroxidation (TBARS), cell membrane permeability, hydrogen peroxide (H2O2), histochemical determination of reactive oxygen species (ROS), antioxidant enzyme activities (peroxidase (POX), catalase (CAT)) and isoenzyme profiles (superoxide dismutase, CAT, POX) analyzes were investigated. Our results showed that PGPR-mediated root-stem length, biomass, dry weight, and chlorophyll content increased, and the amount of TBARS and H2O2 decreased, under salt stress of the glycophyte H. vulgare. Especially with M. luteus inoculation, POX activity was only observed in Ocak cultivar, CAT activity was found to increase only in İnce-04. As a result, inoculation with PGPR showed that it reduces the negative effects of salt stress by reducing the production of ROS and can be used as biofertilizer in barley.