Determination of interaction between Arabidopsis thaliana and putative endophytic bacterium associated with fraser photinia - Batool, Marıa (Gebze Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2018)
Bitki büyümesini teşvik eden bakterilerin (BBTB) genellikle bitki biyokütlesini ve kök büyümesini ve bazı durumlarda da klorofil içeriğini arttırdığı bilinmektedir. Son zamanlarda, uzun süre in vitro koşullarda kültürlenen alev ağacı mikrogövdelerinden olasi endofitik bir BBTB adayı bakteri izole edilmiştir [Şeker, et al., 2017]. Tez çalışmasında, sözkonusu bu bakterinin Arabidopsis thaliana (A. thaliana) model bitkisinin büyümesine olan etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Denemeler basit pipetleme inokülasyonu tekniğiyle, in vitro koşullarda çimlendirilen A. thaliana bitkisinin tohumu ve bir haftalık fidesi olmak üzere iki farklı fizyolojik aşamasında gerçekleştirilmiştir. Tohumlar ve fideler, Aktif (A) ve İnaktif (İn) endofitik bakteri süspansiyonu ve ayrıca bunların karışımlarıyla (A+İn) inokule edilerek bakteriyle inoküle edilmeyen kontrol gruplariyla karşılaştırılmıştır. Biyolojik tekrarlar; 22°C'de 16/8 saatlik ışık periyodu koşullarında bitki büyüme odasına kaldırılmıştır. İki haftalık fidelerin yaş gövde ağırlığı (YGA), gövde ve kök yaş ağırlığı (YA), gövde uzunluğu (GU), kuru gövde ağırlığı (KGA), gövde ve kök kuru ağırlığı (KU), kök uzunluğu (KU) ve klorofil a, b ve karotenoidleri içeren fotosentetik pigmentlerin miktar tayini gibi çeşitli bitki büyüme parametreleri ve bakterilerin endofitik ve rizosferik nitelikleri değerlendirilmiştir. 7 günlük Arabidopsis fidelerinin inaktif ve aktif bakteri süspansiyonları ile inokülasyonu, kök ve sürgünlerin yaş ve kuru ağırlıklarını ve fotosentetik pigmentlerin miktarlarını olumlu yönde etkilenmişken, bakteri inokülasyonun tohum aşamasında uygulanması sadece fotosentetik pigmentlerin miktarlarını arttırmıştır. Bakterilerin rizosferik ve endofitik kolonizasyonunun doğrulanması için Gram boyama yöntemi kullanılırken, bakterinin plazmitinde virD1 geni varlığı PCR yöntemi ile moleküler olarak da doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; tez çalışması kapsamında çalışılan olası endofitik bakteri, optimum konsantrasyonlarda ve koşullarda kullanıldığında, aktif olarak bazı olumlu etkiler göstermişse de, inaktif formda inoküle edilen bakteri süspansiyonlarının bitkiye daha faydalı olduğunu önermektedir. Sonuç olarak, tez kapsamında çalışılan olası endofitik bakteri izolatının çeşitli bitki büyümesini teşvik eden yararlı bakteriler (BBTB) ile birlikte biyo-gübre olarak kullanılabileceğine dikkat çekilmektedir.

Plant growth promoting bacteria (PGPB) are normally beneficial to the plants in several ways such as increase in overall plant mass or root growth or sometimes an increase in chlorophyll contents. Recently, a putatively endophytic PGPB was isolated from long term in vitro cultured Fraser photinia microshoots [Şeker, et al., 2017]. This thesis aimed to analyze possible positive effects of this putative endophytic bacterium on the overall in vitro growth of model plant, Arabidopsis thaliana. A simple flood inoculation technique was performed at two different physiological stages of in vitro germinated Arabidopsis i.e. seed and one week-old seedling. Seeds and seedlings were inoculated with 107 and 108 cfu/mL Active (A) and Inactive (In) (at 95o C for 20 min.) endophytic bacterial suspensions along with their mix compositions (A+In) and suspended in MPYE broth along with controls (untreated ones). Biological replicates were subjected to plant growth conditions at 22oC with 16/8 h photoperiod. Two week-old seedlings were evaluated for various plant growth parameters like fresh shoot weight (FSW), shoot and root fresh weight (FW), shoot length (SL), dry shoot weight (DSW), shoot and root dry weight (DW), root length (RL) and photosynthetic pigments including chlorophyll a, b and carotenoids of plantlets as well as endophytic and rhizospheric nature of bacteria. Positive effects of various inactive and active bacterium suspensions were determined on fresh and dry root and shoot biomass and photosynthetic pigments for 7 day inoculated seedlings whereas an increase in photosynthetic contents for germination stage inoculations was observed. Verification of rhizospheric and endophytic colonization of the bacteria was done using conventional Gram staining method and PCR was used to show the presence of virD1 gene which is previously determined to be existed in the plasmid of the bacterium. Overall findings demonstrated that this putative endophytic bacterium is beneficial in active and even more useful in inactive form for A. thaliana model plant if it is used in optimum concentrations and conditions and has potential to be used as bio-fertilizer along with various other beneficial PGPRs. Moreover, presence of putative virD1 gene is also a positive sign for future evaluations of this bacterium for potential plant transformation purposes.
Alevağacı ile ilişkili olası endofitik bakterinin Arabidopsis thaliana bitkisi ile etkileşiminin belirlenmesi
Keywords: Biyoteknoloji; Biotechnology