Determination of the in vitro biocontrol potential and mechanisms of action of rhizobacterial antagonist isolates from sugar beet plants against Fusarium culmorum

Solgunluk ve kök çürüklüğü hastalıklarına neden olan toprak kökenli fungal hastalık etmeni Fusarium türleri ekonomik öneme sahip kültür bitkilerinde ciddi verim ve kalite kayıplarına neden olur. Fusarium culmorum (W.G. Smith) Sacc., tahıllarda Fusarium taç çürüklüğü, kök çürüklüğü ve başak yanıklığı ile ilişkili yaygın bir patojendir. Sağlıklı bitkilerden elde edilen antagonistik bakteriler kullanılarak yapılan biyolojik mücadele, topraktan bulaşan patojenler ile mücadelede sürdürülebilir bir yöntemdir. Bu çalışma, sağlıklı şeker pancarı bitkilerinden elde edilen kök bakteri (rizobakteriyel) izolatların Fusarium culmorum'a karşı in vitro antifungal potansiyellerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Türkiye'nin Yozgat ilindeki 10 farklı tarlasında yetişen şeker pancarı rizosferlerinden elde edilen 43 potansiyel bakteri izolatı arasından seçilen 11 izolatın in vitro biyolojik mücadele potansiyeli ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir. Temsili seçilen 11 bakteri izolatın fungal etmenin misel gelişimini ortalama engelleme oranı %40,45 olarak belirlenmiştir. Misel gelişimini engelleyen en etkili antagonist bakteri izolatı, %74,14 engelleme oranı ile Paenibacillus polymyxa 14/7 olup, bu izolatı %71,75 engelleme oranı ile Bacillus mojavensis 45/2 ve %68,58 engelleme oranı ile Bacillus thuringiensis israelensis 51/3 izolatları izlemiştir. En etkili bakteri izolatların antagonistik etkinliği, tek bir faktörden ziyade, siderofor aracılı demir rekabeti, hücre duvarı bozunmasına neden olan proteaz aktivitesi ve uçucu antifungal amonyak üretimi gibi bir dizi mekanizmanın birleşimi ile bağlantılı olduğu belirlenmiştir. Bu çalışma, sağlıklı şeker pancarı bitkilerinden elde edilen kökbakterilerinin F. culmorum'a karşı önemli in vitro antagonistik potansiyele sahip olduğunu göstermiştir. In vitro çalışma sonuçları Paenibacillus polymyxa 14/7, Bacillus mojavensis 45/2 ve Bacillus thuringiensis israelensis 51/3 izolatlarının buğdayda F. culmorum'a karşı biyolojik mücadele formülasyonları geliştirmek için en uygun adaylar olduğunu göstermiştir.