Farklı yöntemlerle sentezlenen nanopartüküllerin anacamptis laxiflora tohumlarının çimlenme, glikomannan içerikleri ve ilişkili mikrobiyom üzerine olan etkilerinin belirlenmesi

Bu çalışmada, yeterince araştırılmamış bir alan olan Anacamptis laxiflora (Lam.) R.M.Bateman, Pridgeon & M.W.Chase tohum çimlenmesi, tohum gelişimi, glikomannan içeriği ve beraberindeki tohum mikrobiyomu üzerine nanopartiküllerin potansiyel etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, Anacamptis laxiflora tohumlarını kimyasal ve biyolojik olarak sentezlenmiş nanopartiküllerin üç konsantrasyonu (10, 50 ve 150 mg) farklı büyüme ortamlarına (katı, sıvı ve toprak) ilave edilerek kapsamlı değerlendirilmeler yapılmıştır. Anacamptis laxiflora tohumlarından izole edilen endofitik funguslardan dördünün nanopartikül üretebildiği belirlenmiş ve bu izolatlar, Dactylonectria torresensis, Fusarium tricinctum, Alternaria alternata ve Alternaria tenuissima olarak tanımlanmışlardır. Tohum çimlendirme çalışmaları, uygulamalar arasında ilgi çekici ve farklı yanıtları ortaya çıkarmıştır. Kimyasal nanopartiküller katı ortamda çimlenmeyi önleyici etkiler sergilerken, toprak ortamında olumsuz etkileri ihmal edilebilir düzeyde olmuştur. Buna karşılık, Dactylonectria torresensis aracılığıyla biyolojik olarak sentezlenmiş (yeşil sentez) olan Fe BNp1'leri 50 mg 'lık uygulaması katı ortamda çimlenme üzerinde olumlu bir etki göstermiş ve Fusarium tricinctum aracılığıyla biyolojik olarak sentezlenen Fe BNp6'leri toprak ortamında umut verici sonuçlar göstermiştir. İlginç bir şekilde, sıvı ortamın Anacamptis laxiflora tohumlarının çimlenmesi üzerine etkisi pek uygun olmamıştır. Glikomannan içeriğinin değerlendirilmesi konusunda, nanoparçacık maruziyetine verilen yanıtta önemli farklılıklar ortaya çıkmıştır. Özellikle FeBNp6'ler(50mg) ile işleme tabi tutulan katı ve toprak ortamlarda, glikomannan içeriğinde bir artış gözlenmiştir. 16S rRNA ve ITS rRNA genlerinin yüksek verimli dizilimi yoluyla gerçekleştirilen tohumla ilişkili mikrobiyal topluluğun analizi, uygulamalardan seçilen Fe BNp6'ler (50 mg)'nin rolü ve bunun tohum mikrobiyomu üzerindeki etkisi hakkında değerli bilgiler sağlamıştır. Bakteri topluluğu içinde, Pseudomonas, Cellulomonas ve Chthoniobacter dahil olmak üzere belirli cinslerin bolluğunda, Fe BNp1'ler (50 mg) varlığında artış gözlenmiştir. Bu bulgular aynı zamanda PİCRUSt aracı ile, bu nanopartiküllerin varlığında zenginleşen spesifik metabolik yolaklara da ışık tutmuştur. Funguslar arasında Barnettozyma, Aspergillus, Didymella, Albifimbria ve Malassezia gibi cinsler, özellikle spesifik yolaklara tepki olarak baskın ve oldukça bol miktarda oldukları ortaya çıkmıştır. Bu kapsamlı çalışma, nanopartiküller, Anacamptis laxiflora tohumları ve bunlarla ilişkili mikrobiyal topluluklar arasındaki karmaşık etkileşimleri anlamamıza katkıda bulunan öncül bir çalışmadır.