Mor kükürtsüz bakterilerin tuz stresi alstindaki Arabidopsis Thaliana ile etkileşimin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, Winogradsky kolonundan izole edilen mor kükürtsüz bakterilerin bitki büyümesini teşvik edici özelliklerinin belirlenmesi ve izolatların tuz stresi altındaki Arabidopsis thaliana (L) Heynh üzerindeki etkileri incelenmiştir. İzolatların azot fiksasyonu, fosfat çözündürme ve indol-3-asetik asit (IAA) üretimi için elde edilen en yüksek değerleri sırasıyla; 4,21 mg/L, 340 mg/L, 2,58 μg/mL olarak belirlenmiştir. Ayrıca, tüm izolatların 5-Aminolevulinik asit (ALA) üretim potansiyeline sahip olduğu belirlenmiştir. 16S rRNA dizi analizlerine göre tüm izolatların Rhodobacter cinsi üyeleriyle %99 benzerlik oranına sahip oldukları saptanmıştır. Tuz stresi altındaki A. thaliana’da RD29A, RD29B, LOX2, APX2, SOS1 ve GLYI7 genlerinin ifade düzeyleri incelenmiş ve mor kükürtsüz bakteri ile 150 mM NaCl eklenen bitkide ilgili genlerde sırasıyla 2,174; 0,07; 1,394; 0,611; 0,02; 0,62 kat artış olduğu gözlenmiştir. Mor kükürtsüz bakteri aşılanan ve 150 mM tuz eklenen bitkideki yaprak boyutlarında artış olduğu ve yeni yaprakların oluştuğu gözlenmiştir. Deney sonunda, klorofil miktarları kontrol bitkisinde 1,03 mg/g yaş ağırlık, mor kükürtsüz bakteri ve 150 mM tuz ilave edilen bitkide ise 1,18 mg/g yaş ağırlık olarak belirlenmiştir. Her 48 saatte bir topraktan alınan örneklerden dehidrogenaz aktivite ölçümleri yapılmıştır ve süreç içerisinde mor kükürtsüz bakteri içeren toprak için sırasıyla 8,67; 19,18; 20,39; 20,09 μg/g, mor kükürtsüz bakteri ile 150 mM NaCl içeren toprak için ise sırasıyla 16,84; 17,82; 19,94; 17,52 μg/g olarak belirlenmiştir. Real-Time PCR cihazı ile yapılan biyoizleme çalışmalarında, mor kükürtsüz bakteri ve 150 mM NaCl eklenen bitki için toplam bakteri miktarı deney sonunda 2,75x1010 kopya DNA/10 g, toplam mor kükürtsüz bakteri miktarı ise 6,92x105 kopya DNA/10 g olarak hesaplanmıştır.

In this thesis, the determination of plant growth-promoting properties of purple non-sulfur bacteria isolated from the Winogradsky column and the effects of isolates on Arabidopsis thaliana (L) Heynh under salt stress were investigated. The highest values obtained for nitrogen fixation, phosphate solubilization, and indole-3-acetic acid (IAA) production of the isolates are respectively; 4.21 mg/L, 340 mg/L, 2.58 μg/mL. In addition, it was determined that all isolates have 5-Aminolevulinic acid (ALA) production potential. By 16S rRNA sequence analysis, it was determined that all isolates had a 99% similarity rate with members of the Rhodobacter genus. According to 16S rRNA sequence analysis, it was determined that all isolates had a 99% similarity rate with members of the genus Rhodobacter. The expression levels of RD29A, RD29B, LOX2, APX2, SOS1, and GLYI7 genes in A. thaliana under salt stress were examined, and it was observed that the related genes were a fold increase of 2.174, 0.07, 1.394, 0.611, 0.02 and 0.62, respectively. An increase in leaf sizes and new leaf formation was observed for the plant which added the purple non-sulfur bacteria. At the end of the experiment, the amount of chlorophyll was determined as 1.03 mg/g wet weight in the control plant, and 1.18 mg/g wet weight for the plant which added the purple non-sulfur bacteria and 150 mM NaCl. Measurements of dehydrogenase activity were done from the samples taken from the soil every 48 hours, and during the process, it was determined as 8.67, 19.18, 20.39 and 20.09 μg/g for the soil containing purple non-sulfur bacteria and 16.84, 17.82, 19.94 and 17.52 μg/g for the soil containing purple non-sulfur bacteria and 150 mM NaCl, respectively. The amount of total bacterial was calculated as 2.75x1010 copy DNA/10 g for the plant which added the purple non-sulfur bacteria and 150 mM NaCl, and the total amount of purple non-sulfur bacteria was calculated as 6.92x105 copy DNA/10 g with the biomonitoring studies by the Real-Time PCR device at the end of the experiment.