Pamuklarda Verticillum solgunluğu (Verticillium dahliae kleb.)'na karşı endofitik bakterilerle biyolojik mücadele olanakları

Abstract

Bu çalışma, 2004 (Temmuz ? Kasım) ve 2005 (Eylül) yılları arasında Aydın İli ve ilçelerinde pamuk yetiştirilen alanlardaki yabancı ot ve pamuk bitkilerinden endofitik bakteri izole etmek ve izole edilen bu bakterilerin Verticillium Solgunluğu hastalığına karşı in-vivo ve in-vitro etkinliklerini ve ayrıca bitki gelişimine olan etkilerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Yapılan izolasyon çalışmaları sonucunda yabancı ot ve pamuk bitkilerinden toplam 280 adet bakteri izolatı elde edilmiştir. Yürütülen in?vitro testlerde pamuk bitkilerinden toplam 12 adet antagonist bakteri izolatı elde edilirken yabancı otlardan endofitik bakteri izole edilememiştir. Ayrıca hastalık belirtilerinin görüldüğü yabancı ot ve pamuk bitkilerinden yapılan izolasyon çalışmaları sonucunda 1 adet yabancı ot ve 7 adet pamuk bitkisinden olmak üzere toplam 8 adet Verticillium spp. izolatı elde edilmiş ve pamık bitkisinde yapılan patojenisite çalışmaları sonucunda bu izolatların Verticillium dahliae olduğu belirlenmiştir. Pamuk bitkisinden izole edilen in vitro'da ön eleme testinde etkili bulunan ve bitki patojeni olmadığı tütün testi ile tespit edilen 12 adet endofitik bakteri izolatından in- vitro'da Verticillium dahliae' nın gelişimine karşı en yüksek etki F2 (% 66,8), F5 (% 61,8) ve B8 (% 48,7) izolatlarında saptanmıştır. In-vivo koşullarda ise antagonist bakterilerin V. dahliae'a karşı hastalık şiddeti değerlendirmelerinde E21, C5 ve F5 izolatları etkili bulunmuştur. In-vivo testlerde etkili bulunan antagonist bakterilerden E21 ve F5 izolatlarından rifampicine dayanıklı mutant ırk elde edilebilmiş ve pamuk fidelerindeki dağılımı incelendiğinde bu ırkların köklerde içsel olarak kolonize olabildiği belirlenmiştir. Mutant antagonist bakteri izolatlarının V. dahliae'a karşı etkinliklerinde normal izolatlarla kıyaslandığında yüzde hastalık şiddetleri açısından istatistiki olarak fark olmadığı ve hastalığı kontrol altına alabildiği görülmüştür. Ayrıca izole edilen endofitik bakterilerin doğrudan fungus gelişimine etkilerini incelemek amacıyla bölmesiz petride en yüksek engelleme F5 (%31,43), F2 (% 31,43) ve C5 (% 11,43) izolatlarında kaydedilirken bölmeli petride uçucu bileşiklerin gelişmeyi teşvik etkilerine yönelik en yüksek etki ise E22 (% 20,75), I3 (% 11,32) ve E21 (% 9,43) izolatlarında bulunmuştur. 12 adet Antagonist bakteriden E22, E21, B5, F8, I3 ve H9 izolatlarının fosfat çözebilme yeteneğine sahip olduğu belirlenmiştir. Yapılan gram boyama ve biyokimyasal testler sonucunda 2 endofitik bakterinin gram pozitif ve Bacillus cinsine ait olduğu 8 adedinin ise fluoresan Pseudomonas cinsine ait olduğu saptanmıştır.

In 2004-2005 growing season, the study was carried out in cotton growing areas of Aydin province and towns with the aim of isolating endophytic bacteria from cotton and weed plants and using the bacteria in-vitro and in-vivo activity against Verticillium wilt and growth promotion of cotton radicle. Eight fungal isolates (7 from cotton plants and 1 Amaranthus sp.) were collected from cotton growing fields in Aydin and identified as Verticillium dahliae according to the morphological characteristics and pathogenicity tests. Twelve bacterial strains out of 280 isolates were isolated from weeds and cotton plants showed in-vitro antagonistic effect against V. dahliae. None of the twelve-endophytic bacterial strains reacted as non-pathogenic in tobacco hypersensitivity test. The most effective isolates against V. dahliae were and F2 (% 66,8), F5 (% 61,8) and B8 (% 48,7) in -vitro tests while the isolates E21, C5 and F5 were significantly reduced Verticillium wilt symptoms in vivo tests. The rifampicin resistant strains of E21, C5 and F5 were also tested for colonization in cotton seedlings and disease reduction ability comparing non-mutant ones. Endophytic strains were further evaluated for the inhibition capacity of mycelial growth of V. dahliae and growth promotion effect of cotton seedlings by means of volatile compounds in divided plastic petri dishes. The volatile compounds of F5 (% 31,43), F2 (% 31,43) and C5 (% 11,43) significantly inhibited mycelial growth of V. dahliae and E22 (% 20,75), I3 (% 11,32) and E21 (% 9,43) significantly induced radicle growth of cotton. The antagonistic strains were determined for the ability of phosphate solubilization and E22, E21, B5, F8, I3 and H9 were found to solubilize phosphate in-vitro. Two endophytic strains were identified as Bacillus sp. and eight was fluorescent Pseudomonas according to gram staining and biochemical tests.