Bitki büyümesini teşvik edici bazı bakterilerin oluşturduğu biyofilm yapılarının raman spektroskopisi ile karakterizasyonu

Bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler (PGPR), bitki rizosferinde yaygın olarak bulunmaktadır. Bu bakteriler bitki kök gelişimini arttırmakta ve bitkilere daha iyi büyümeleri için maksimum besin maddesi alma fırsatları sağlamaktadır. Büyümeyi teşvik etmenin yanı sıra, PGPR'lerin stres toleransı (ısı, kuraklık, tuzluluk ve hastalık), ağır metallerin biyoremediasyonu, karmaşık toksik organik bileşiklerin biyolojik olarak parçalanması, biyo-kontrol ajanları ve biyofilm oluşumu gibi bir dizi işlevi vardır. Çeşitli bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler arasındaki etkileşim, esas olarak planktonik büyüme modu altında araştırılmıştır. Bununla birlikte, PGPR'nin biyofilm modunda kök yüzeyi ve toprak üzerindeki davranışının anlaşılması için yapılan çalışmalar çok yenidir ve bu alanla ilgili daha fazla araştırmaya gerek olduğu aşikârdır. Bu nedenle, bitki-mikroorganizma etkileşiminin anlaşılmasına katkı sağlamak için kök yüzeyi ve rizosfer kolonizasyonu üzerindeki biyofilm gelişiminin derinlemesine araştırılmasına ihtiyaç bulunmaktadır. Kızılötesi ve Raman spektroskopileri, biyofilmlerin moleküler yapısı hakkında spektral bilgi elde etmek için birbirini tamamlayıcı olarak kullanılan titreşim spektroskopi teknikleridir. Kızılötesi spektroskopisi (IR) biyofilmleri karakterize etmek için yaygın olarak kullanılmasına rağmen, sudan kaynaklanan müdahale hidratlı biyofilmlerin bileşiminde kullanımını sınırlandırmıştır. Dağınık fotonların frekansları moleküldeki bağların türlerine bağlı olduğundan, her molekülün Raman spektrumu benzersizdir ve bu molekülün parmak izi olarak düşünülebilir. Raman spektroskopisinin kırınımla sınırlı uzamsal çözünürlüğü yaklaşık 1 μm'dir ve bu, proteinler, karbonhidratlar, lipitler ve nükleik asitler gibi çeşitli moleküller ve moleküler gruplar içeren karmaşık yapıların ayrıntılı analizini sağlamaktadır. Bu çalışmada; bitki büyümesini teşvik edici özellikleri olan Bacillus drentensis, Bacillus mojavensis, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida ve Arthrobacter nitroguajacolicus bakterilerinin oluşturduğu biyofilm yapılarının Raman ve FT-IR Spektroskopisi ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu bakterilerin polistiren yüzeylerde biyofilm oluşturma kapasiteleri kristal viyole deneyi ile belirlenmiş ve Bacillus drentensis, Pseudomonas fluorescens ve Arthrobacter nitroguajacolicus bakterilerinin ise Arabidopsis thaliana Columbia ekotipi köklerindeki kolonizasyonları Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) analizi ile belirlenmiştir.