Karpuz bakteriyel fide yanıklığı hastalığının (Acidovorax citrulli) biyolojik mücadelesinde endofit ve epifit bakterilerin etkinliklerinin araştırılması

Karpuz, ülkemizde üretimi en fazla yapılan ürünlerden biri olup, dünya karpuz üretiminde Türkiye 3. sıradadır. Son yıllarda, anormal yağışlar ve yüksek sıcaklık dalgalanmaları nedeniyle oluşan yüksek fungal ve bakteriyel hastalık oranları, karpuz bitkilerinde ciddi kısıtlamalar meydana getirmektedir. Tohum kaynaklı Acidovorax citrulli (Ac)'nin neden olduğu karpuz bakteriyel fide yanıklığı (meyve lekesi olarak da bilinen) dünya karpuz üreticileri için ciddi bir tehdit durumundadır. Bu çalışma, epifit ve endofit bakteri izolatlarının izole edilmesi, tanılanması ve Acidovorax citrulli'ye karşı antagonistik potansiyellerinin araştırılması, ayrıca hastalık etmeni üzerine etkileri ile bakteriyel izolatların siderofor, proteaz, amonyum, indol-3-asetik asit (IAA) üretimi ve fosfor çözünürlüğü gibi bitki büyüme parametrelerinin kalitatif ve kantitatif olarak belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Antalya iline bağlı 8 lokasyondan alınan sağlıklı karpuz ve yakın akraba bitki türlerinin farklı kısımlarından toplam 432 endofit ve epifit bakteri izole edilmiştir. Bunlar arasında, temsili olarak 37 adet bakteri izolatı çeşitli testlere dayanılarak seçilmiştir. Bu izolatlar, ayrıca kültürel ve morfolojik karakterizasyon, MALDI-TOF MS ve bazı izolatlar da ayrıca 16S rRNA gen sekans analizlerine dayanılarak tür düzeyinde tanılanmıştır. Bu 37 izolat, antagonistik ve bitki büyümesini teşvik eden inceleme değerlendirme sistemi kullanılarak Ac'ye karşı biyokontrol etmeni olma potansiyellerine göre derecelendirilmiştir. 37 izolat arasında, 13 izolat in vitro ikili kültür testlerinde potansiyel antagonistik aktivite göstermiştir. Sonuçlar, test izolatlarının 1.24 ila 8.16 arasında antagonistik indeks (AI) değerlerine sahip olduğunu göstermiştir. En etkili bakteriyel izolatlar, Paenibacillus polymyxa KMEn1 ve Brevibacillus brevis BTCPI olarak tespit edilmiş, bu izolatları Brevibacillus brevis (7.04 AI değeri) ve Bacillus velezensis (5.28 AI değeri) takip etmiştir. Ochrobactrum intermedium, Brevibacillus formosus, Stenotrophomonas maltophilia, Bacillus pumilus ve Bacillus amyloliquefaciens izolatları, değişen oranlarda in vitro antagonistik etkinlik sergilemiştir. Tüm izolatlar, siderofor, proteaz, amonyum ve indol-3-asetik asit üretimi ve fosfor çözünürlüğü gibi test edilen mekanizmaların enaz birini üretmiştir. In vitro testlerde Acidovorax citrulli'ye karşı yüksek engelleme etkinliği gösteren 8 antagonist izolat in vivo denemeler ile karpuz üzerinde biyokontrol etkinliği ve bitki büyümesini teşvik edici etkinliği açısından değerlendirilmiştir. Özellikle, karpuz tohumlarının en güçlü izolatlarla muamele edilmesi, fide yanıklığı hastalığının %10.13 ile %79.75 arasında değişen oranlarda önemli derecede baskılanması ile sonuçlanmıştır. En güçlü antagonist izolatlar olarak P. polymyxa KMEn1, Brevibacillus brevis GSEp3, Bacillus amyloliquefaciens BT113 ve P. polymyxa BTCPI, in vivo koşullarda sırasıyla %79.75, %59.49, %44.30 ve %40.51 oranlarında hastalığı baskılayarak en yüksek biyokontrol etkinliği göstermiştir. Tüm izolatlar, ayrıca patojen uygulanan kontrol bitkilerine kıyasla karpuz bitkilerinin büyümesini artırmıştır. Bu çalışmada tanımlanan P. polymyxa KMEn1, Brevibacillus brevis GSEp3, Bacillus amyloliquefaciens BT113 ve P. polymyxa BTCPI isolatları tarafından sergilenen biyokontrol ve bitki büyümesinin desteklenmesi aktiviteleri, bu izolatların birer biyokontrol bakteriyel eleman olarak potansiyel açıdan yüksek oranda uygunluklarını vurgulamaktadır.