Bitki Gelişimini Teşvik Eden Rizobakteri Uygulamalarının Farklı Sulama Seviyelerinde Yetiştirilen Lahanada Fide Gelişimi, Bazı Fizyolojik ve Biyokimyasal Özellikler Üzerine Etkisi

Year 2016, Volume: 19 Issue: 3, 332 - 338, 29.10.2016

Aysel Samancıoğlu , Ertan Yıldırım , Üstün Şahin

Abstract

Bu çalışmanın amacı kuraklık stresinin zarar verici etkilerini azaltmak için çeşitli sulama kısıtlamaları oluşturularak yetiştirilen lahana fidelerinin fizyolojik ve biyokimyasal gelişimlerinde bitki gelişimini arttıran rizobakterilerin (PGPR) (Bacillus subtilis TV-13B, Bacillus pumilus TV-67C ve Bacillus megaterium TV-6D+Pantoea agglomerans RK-92+Brevibacillus choshiensis TV-53D) faydalı etkilerini incelemektir. Bu çalışmada, seraya yerleştirilen A-sınıfı buharlaşma kabındaki buharlaşan su miktarı dikkate alınarak 4 farklı sulama seviyesi (% 100, 75, 50 ve 25) altında lahana fidelerinin kuraklık stresine tolerans mekanizması üzerine PGPR uygulamalarının etkileri belirlenmiştir. Ayrıca strese maruz kalan ve PGPR inokule edilmeyen bitkiler ile karşılaştırıldığında inokule edilen bitkilerdeki bazı deneysel verilerin büyüme ve gelişimi daha iyi arttırdığı ortaya çıkmıştır. Araştırma sonunda Bacillus pumilus TV-67C bakteri ırkının içsel süperoksit dismutaz, katalaz ve peroksidaz seviyeleri ile hormon ve amino asit birikimini hızlandırdığı fakat membran bütünlüğü ve lipit peroksidasyonunu azaltarak lahana fidelerinin kuraklık stresine toleransını arttırdığı belirlenmiştir.

Anahtar kelimeler: Lahana, kuraklık stresi, bitki gelişimini arttıran rizobakteriler (PGPR), tolerans

 

Effect of Seedlings Development, Some Physiological and Biochemical Properties of Cabbage Seedlings Grown at Different Irrigation Levels of the Plant Growth Promoting Rhizobacteria Application

 Abstract: The purpose of the present study were to investigate the beneficial effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) (Bacillus subtilis TV-13B, Bacillus pumilus TV-67C and Bacillus megaterium TV-6D+Pantoea agglomerans RK-92+Brevibacillus choshiensis TV-53D) in extenuating the detrimental effects of drought stress in cabbage seedlings physiological and biochemical grown, creating diverse irrigation deficiencies. The present study, a pot experiment was conducted to measure the beneficial effect of PGPR on drought stress tolerance mechanisms of cabbage seedlings grown under four different irrigation levels (I1, I2, I3 and I4) which was determined considering different levels (100, 75, 50 and 25 %) of evaporated water from the diminished class-A pan. Furthermore, some experimental data exposited an increase in preferable growth and development in inoculated and stressed plants when compared with uninoculated and stressed plants. At the end of the research, Bacillus pumilus TV-67C strains were determined to increase drought stress tolerance in cabbage seedlings by accelerating the accumulation of inherent levels of superoxide dismutase, catalase and peroxidase also amino acid and hormone production, but decreased membrane permeability and lipid peroxidation inoculated plants under irrigation deficient.

Keywords: Cabbage, drought stress, plant growth promotion rhizobacteria (PGPR), tolerance

References

• Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., Smith M. 1998. Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper No: 56. FAO, Rome.
• Angelini, R., Federico, R. 1989. Histochemical Evidence of Polyamine Oxidation and Generation of Hydrogen- Peroxide in The Cell Wall. J.Plant Physiol.,135: 212-217
• Angelini, R., Manes, F., Federico, R. 1990. Spatial and Functional Correlation Between Diamine-Oxidase and Peroxdase Activities and Their Dependence Upon De-Etiolation and Wounding İn Chick-Pea Stems. Planta, 182:89-96.
• Antoine, F.R., Wei, C.I, Littell, R.C., Marshall, M.R. 1999. HPLC Method For Analysis of Free Amino Acids in Fish Using O-Phthaldialdehyde Precolumn Derivatization. J Agr Food Chem, 47: 5100-5107.
• Aristoy, M.C., Toldra, F. 1991. Deproteinization Techniques For HPLC Amino Acid Analy-Sis In Fresh Pork Muscle And Dry-Cured Ham. J Agr Food Chem, 39: 1792-1795.
• Battal, P., Tileklioğlu, B. 2001. The Effects of Different Mineral Nutrients on The Levels of Cytokinins in Maize (Zea mays L.). Turk J Bot 25: 123–130.
• Bremner, J.M. 1996. Nitrogen Total. In: Sparks DL, editor. Methods of Soil Analysis. Part III. Chemical Methods, 2nd ed., Madison,WI, USA: Soil Science Society of America, pp. 1085–1122.
• Daşcı, E., Evren, S., Adıgüzel, M. C., Çakmakçı, R., Kotan, R., Kızıloğlu, F. M. Erat, M. 2012. Bitki Büyümesini Teşvik Eden Bakteriler Kullanılarak Şeker Pancarında (Beta vulgaris L.) Su Stresine Dayanıklılığın Artırılması. I. Uluslararası Anadolu Şeker Pancarı Sempozyumu, 20-22 Eylül, Kayseri, 203-208.
• Demiral, T. 2003. Genç Pirinç Fidelerine Dışarıdan Glisinbetain Uygulanmasıyla, Tuza (NaCl) Toleransinin Arttirilmasinda Antioksidant Enzim Aktivitesinin Rolünün Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Biyoloji Anabilim Dalı, 14 s.
• Glick, B.R., Todorovic, B., Czarny, J., Cheng, Z.Y., Duan, J., McConkey, B. 2007. Promotion of Plant Growth by Bacterial ACC Deaminase. Critical Reviews in Plant Sciences, 26:227-242.
• Grichko, V.P, Glick, B.R. 2001. Amelioration Of Flooding Stress by ACC Deaminase-Containing Plant Growth-Promoting Bacteria. Plant Physiol. and Biochem., 39: 11-17.
• Henderson, J.W., Ricker, R.D., Bidlingmeyer, B.A., Woodward, C. 1999. Amino Acid Analysis Using Zorbax Eclipse-AAA Columns and The Agilent 1200 HPLC.
• Karakurt, H., Kotan, R. 2011. Effects of Plant Growth Promoting Rhizobacteria on Fruit Set, Pomological and Chemical Characteristics, Color Values, and Vegetative Growth of Sour Cherry (Prunus Cerasus Cv. Kütahya). Turk J Biol, 35:283–291.
• Kaya, C., Ak, B. E., Higss, D. 2003. Response of Salt-Stressed Strawberry Plants to Supplementary Calcium Nitrate and/or Potassium Nitrate. Journal of Plant Nutrition, 26: 543-560.
• Kotan, R. 1997. Biber ve Domatesteki Bakteriyel Leke Hastalığı (Xanthomonas Ampestris Pv. Vesicatoria (Doidge)Dye.)’nın Biyolojik ve Kimyasal Kontrolü. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü,Yüksek Lisans Tezi, 47s.
• Kotan, R. 1998. Biological and chemical control of bacterial leaf spot (Xanthomonas campestrispv. vesicatoria (Doidge) Dye.) on pepper and tomato. Atatürk University, Graduate School of Natural andApplied Sciences, Department of Plant Protection, Master Thesis, p. 45.
• Kotan, R. 2002. Doğu Anadolu Bölgesi’nde Yetiştirilen Yumuşak Çekirdekli Meyve Ağaçlarından İzole Edilen Patojen ve Saprofitik Bakteriyel Organizmaların Klasik Ve Moleküler Metotlar ile Tanısı ve Biyolojik Mücadele İmkânlarının Araştırılması. Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 217s.
• Kotan, R., Kant, C., Karagöz, K., Dadaşoğlu, F., Çakmakçı, R., Fayetörbay, D., Şahin, F. Çomaklı, B. 2009. Bazı Bakteri İnokülasyonlarının Kontrollü Şartlar Altında Yonca Bitkisinin (Medicago sativa L.) Büyümesi ve Kimyasal Kompozisyonu Üzerine Etkisi, 16. Ulusal Biyoteknoloji Kongresi, 13-16 Aralık, Antalya, 14s.
• Kotan, R., Şahin, F. 2002. Bitki Hastalıkları ile Biyolojik Mücadelede Bakteriyel Organizmaların Kullanılması. Atatürk Üniv. Ziraat Fak. Der., 33(1): 111-119.
• Kuraishi, S., Tasaki, K., Sakurai, N., Sadatoku, K. 1991. Changes İn Levels of Cytokinins in Etiolated Squash Seedlings after İllumination. Plant Cell Physiol, 32: 585–591.
• Lim, J.-H., Kim, S.-D., 2013. Induction Of Drought Stress Resistance by Multi-Functional PGPR Bacillus Licheniformis K11 İn Pepper. Plant Pathology Journal, 29: 201-208.
• Liu, F., Xing, S., Ma, H., Du, Z., Ma, B. 2013. Cytokinin-Producing, Plant Growth-Promoting Rhizobacteria That Confer Resistance to Drought Stress in Platycladus Orientalis Container Seedlings. Applied Microbiology and Biotechnology, 97:9155-9164.
• Mayak, S., Tirosh, T., Glick, B.R. 2004. Plant Growth-Promoting Bacteria That Confer Resistance To Water Stress In Tomatoes And Pepper. Plant Science, 166: 525-530.
• Mertens, D. 2005a. AOAC Official Method 922.02. Plants Preparation of Laboratuary Sample. Official Methods of Analysis, 18th edn. Horwitz, W., and G.W. Latimer, (Eds). Chapter 3, pp1-2, AOAC-International Suite 500, 481. North Frederick Avenue, Gaitherburg, Maryland 20877-2417, USA.
• Mertens, D. 2005b. AOAC Official Method 975.03. Metal in Plants and Pet Foods. Official Methods of Analysis, 18th edn. Horwitz, W., and G.W. Latimer, (Eds). Chapter 3, pp 3-4, AOAC-International Suite 500, 481. North Frederick Avenue, Gaitherburg, Maryland 20877-2417, USA.
• Mittler, R. 2002. Oxidative Stress, Antioxidants and Stress Tolerance. Trends in Plant Science, 7: 405–410.
• Saravanakumar, D., Kavino, M., Raguchander, T., Subbian, P., Samiyappan, R., 2011. Plant Growth Promoting Bacteria Enhance Water Stress Resistance in Green Gram Plants. Acta Physiologiae Plantarum, 33:203-209.
• Sarma, R.K., Saikia, R. 2014. Alleviation of Drought Stress İn Mung Bean by Strain Pseudomonas Aeruginosa GGRJ21. Plant Soil, 377:111-126.
• Sudhakar, P., Chattopadhyay, G.N., Gangwar, S.K., Ghosh, J.K. 2000. Effect of foliar application of Azotobacter, Azospirillum and Beijerinckia on leaf yield and quality of mulberry (Morus alba). J. Agric Sci, 134:227-234.
• Yasmin, H., Bano, A., Samiullah. 2013. Screening of PGPR İsolates From Semi-Arid Region and Their İmplication to Alleviate Drought Stress. Pak. J. Bot., 45:51-58.