Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi

İdris BEKTAŞ (Amasya Üniversitesi, Suluova Meslek Yüksekokulu, Bitkisel ve Hayvansal Üretim Bölümü, Amasya, Türkiye)
Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi
42 6
Yıl: 2021 Cilt: 8 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 66 - 76 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.30910/turkjans.677316 İndeks Tarihi: 28-09-2021

Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi

Öz:
Bitki rizosfer kısmında bulunan Fosfor(P) çözücü mikroorganizmalar, topraktaki bitki tarafındanalınamayan çözünmez haldeki P’nin çözünmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada 35 farklı bitki rizosfertoprağından izole edilen 117 fosfat çözücü bakterinin in vitro ortamda hücre yoğunlukları ve salgıladıklarıorganik asitlerin fosfat çözme değerlerine etkileri araştırılmıştır. İzolatların TCP içeren NBRIP besiyerinde fosfatçözme değerlerinin 35.6 ve 387.9 mg L-1 arasında değiştiği tespit edilmiştir. İzolatlar çözdüğü fosfor miktarı iledoğru orantılı şekilde ortamın pH sın 6.8-7.0 dan 4.5-5.7 arasına düşürdükleri görülmüştür. Yüksek derecedefosfat çözen 15 adet bakteri seçilerek tanılaması MALDI-TOF MS tanılama sistemi ile yapılmıştır. Tanısı yapılanizolatlar Enterobacter cloacae(2), diğer izolatlar ise Enterobacter cancerogenus, Enterobacter ludwigii,Enterobacter asburiae, Citrobacter koseri, Staphylococcus epidermidis, Microbacterium laevaniformans,Pseudomonas anguilliseptica, Lelliottia amnigena, Agromyces rhizospherae, Agromyces cerinus ssp cerinus,Arthrobacter tecti, Microbacterium hominis ve Microbacterium liquefaciens şekilinde tanılanmıştır. İzolatlarınfosfat çözmede en önemli mekanizma olan organik asit(Fumarik asit, Laktik asit, Tartarik asit, Malik asit, Sitrikasit, Glasiyal asetik asit, Suksinik asit ve Maleik asit) sentezlerinin farklı miktarda ve çeşitte olduğu HPLC ilebelirlenmiştir. Bakteriler arasındaki Enterobacter cancerogenus toplam organik asitmiktarı(10.758 mg ml-1) enyüksek, Microbacterium liquefaciens izolatı ise en düşük miktarda(2.964 mg ml-1) olarak belirlenmiştir. Aynızamanda izolatların organik asit olarak yüksek miktarda(5.128-0.652 mg ml-1) laktik asit salgıladıklarıbelirlenmiştir. Toplam organik asit miktarının izolatların çözdüğü fosfor miktarı ile doğru orantılı pH ile tersorantılı olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelime:

Determination of the Relationship Between Phosphate Solubilizing with Organic Acid Production of Some Soil Bacteria

Öz:
In this study, were investigated the effects of 117 phosphate solubilising bacteria isolated from 35 different plant rhizosphere soil on phosphate solubilising the cell density and the release of organic acids at the in vitro conditions. It was determined that the phosphate solubilising containing TCP ranged between 35.6 and 387.9 mg L-1 values of the isolates in the NBRIP medium. It was observed that the pH of the medium decreased from 6.8-7.0 to 4.5-5.7 in accurate ratio with the amount of phosphorus solubilising. 15 high phosphorus solubilising bacteria were selected and identified by MALDI-TOF MS identification system. Among the identified isolates as Enterobacter cloacae(2),Enterobacter cancerogenus, Enterobacter ludwigii, Enterobacter asburiae, Citrobacter koseri, Staphylococcus epidermidis, Microbacterium laevaniformans, Pseudomonas anguilliseptus, lagus spp. Microbacterium liquefaciens. The synthesis of organic acid(Fumaric acid, Lactic acid, Tartaric acid, Malic acid, Citric acid, Glasial acetic acid, Succinic acid and Maleic acid) which is the most important mechanism in phosphate solubilising of isolates, was determined by HPLC. Among the bacteria Enterobacter cancerogenus total amount of organic acid (10.758 mg ml-1 ) was the highest, the lowest amount of Microbacterium liquefaciens (2.964 mg ml-1 ) was determined. It was determined that total amount of organic acid was directly proportional to the amount of phosphorus solubilising by isolates and inversely proportional to pH. It was also determined that the isolates secrete high amounts of lactic acid (5.128-0.652 mg ml-1 ) as organic acid.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Acevedo, E., Galindo-Castañeda, T., Prada, F., Navia, M., ve Romero, H. M. 2014.
  • Phosphate-solubilizing microorganisms associated with the rhizosphere of oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) in Colombia. Applied Soil Ecology, 80: 26-33.
  • Adesemoye, A. O. ve Kloepper, J. W. 2009. Plant– microbes interactions in enhanced fertilizer-use efficiency. Applied Microbiology and Biotechnology, 85(1): 1- 12.
  • Ahmad, F., Babalola, O. O. ve Tak, H. I. 2012. Potential of MALDI-TOF mass spectrometry as a rapid detection technique in plant pathology: identification of plant-associated microorganisms. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 404(4): 1247- 1255.
  • An, R. ve Moe, L. A. 2016. Regulation of Pyrroloquinoline Quinone-dependent glucose dehydrogenase activity in the model rhizosphere-dwelling bacterium Pseudomonas putida KT2440. Appl. Environ. Microbiol., 82(16): 4955-4964.
  • Banik, S. ve Ninawe, A. 1988. Phosphate solubilising microorganisms and sediments of a tropical estuary and the adjacent coastal Arabian Sea in relation to their physicochemical properties. Journal of the Indian Society of Coastal Agricultural Research, 6: 75-85.
  • Barton, C. J. 1948. Photometric analysis of phosphate rock. Analytical Chemistry, 20(11): 1068-1073.
  • Bar-Yosef, B., Rogers, R., Wolfram, J. ve Richman, E. 1999. Pseudomonas cepacia–mediated rock phosphate solubilization in kaolinite and montmorillonite suspensions. Soil Science Society of America Journal, 63(6): 1703-1708.
  • Bektaş, İ. 2020. Toprakta Laktik Asit ve Fumarik Asit Salgılayan Önemli Bazı Fosfat Çözücü Fungusların Belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 30(3): 585-592.
  • Bevilacqua, A. ve Califano, A. 1989. Determination of organic acids in dairy products by high performance liquid chromatography. Journal of Food Science, 54(4): 1076-1076.
  • Chen, Y., Rekha, P., Arun, A., Shen, F., Lai, W.-A. ve Young, C. 2006. Phosphate solubilizing bacteria from subtropical soil and their tricalcium phosphate solubilizing abilities. Applied Ssoil Ecology, 34(1): 33-41.
  • Gaffaroğlu, S., Horuz, S. ve Aysan, Y. 2019. Farklı Bitki Besleme Programlarının Domates Gövde Çürüklüğü (Pectobacterium carotovorum) Hastalığına Etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 6(2): 263- 270.
  • Goldstein, A. H. 1995. Recent progress in understanding the molecular genetics and biochemistry of calcium phosphate solubilization by gram negative bacteria. Biological Agriculture and Horticulture, 12(2): 185-193.
  • Goldstein, A. H., Braverman, K. ve Osorio, N. 1999. Evidence for mutualism between a plant growing in a phosphate-limited desert environment and a mineral phosphate solubilizing (MPS) rhizobacterium. FEMS Microbiology Ecology, 30(4): 295-300.
  • Gulati, A., Sharma, N., Vyas, P., Sood, S., Rahi, P., Pathania, V. ve Prasad, R. 2010. Organic acid production and plant growth promotion as a function of phosphate solubilization by Acinetobacter rhizosphaerae strain BIHB 723 isolated from the cold deserts of the transHimalayas. Archives of Microbiology, 192(11):975-983.
  • Gyaneshwar, P., Parekh, L., Archana, G., Poole, P., Collins, M., Hutson, R. ve Kumar, G. N. 1999. Involvement of a phosphate starvation inducible glucose dehydrogenase in soil phosphate solubilization by Enterobacter asburiae. FEMS Microbiology Letters, 171(2): 223- 229.
  • Gyaneshwar, P., Kumar, G. N., Parekh, L. ve Poole, P. 2002. Role of soil microorganisms in improving P nutrition of plants. Plant and Soil, 245(1):83-93.
  • Halder, A. ve Chakrabartty, P. 1993. Solubilization of inorganic phosphate by Rhizobium. Folia Microbiologica, 38(4): 325-330.
  • Halder, A., Mishra, A., Bhattacharyya, P. ve Chakrabartty, P. 1990. Solubilization of rock phosphate by Rhizobium and Bradyrhizobium. The Journal of General and Applied Microbiology, 36(2): 81-92.
  • Hwangbo, H., Park, R. D., Kim, Y. W., Rim, Y. S., Park, K. H., Kim, T. H., Suh, J. S., ve Kim, K. Y. 2003. 2-Ketogluconic acid production and phosphate solubilization by Enterobacter intermedium. Current Microbiology, 47(2):87-92.
  • Illmer, P. ve Schinner, F. 1995. Solubilization of inorganic calcium phosphates solubilization mechanisms. Soil Biology and Biochemistry, 27(3): 257-263.
  • İdikut, L. ve Yıldız, Ş. 2018. Birinci Ürün Mısırda ̇ Farklı Dozlarda Fosfor Uygulamasının Tane Verimi ve Bazı Verim Unsurlarına Etkisinin Kahramanmaraş Koşullarında Araştırılması. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 5(2): 211-221 .
  • Johrı, J.K., Surange, S. ve Narula, C. S. 1999. Occurrence of salt, pH, and temperaturetolerant, phosphate-solubilizing bacteria in alkaline soils. Current Microbiology, 39(2): 89-93.
  • Joshi, P., Joshi, G. K., Mishra, P. K., Bisht, J. K. ve Bhatt, J. C. 2014. Diversity of cold tolerant phosphate solubilizing microorganisms from North Western Himalayas. In "Bacterial Diversity in Sustainable Agriculture", pp. 227-264. Springer.
  • Kapri, A. ve Tewari, L. 2010. Phosphate solubilization potential and phosphatase activity of rhizospheric Trichoderma spp. Brazilian Journal of Microbiology, 41(3): 787-795.
  • Kim, K. Y., Jordan, D. ve McDonald, G. 1998. Enterobacter agglomerans, phosphate solubilizing bacteria, and microbial activity in soil: effect of carbon sources. Soil Biology and Biochemistry, 30(8-9): 995- 1003.
  • Kpomblekou-a, K. ve Tabatabai, M. 1994. Effect of organic acids on release of phosphorus from phosphate rocks1. Soil Science, 158(6): 442-453.
  • Kumar, A., Kumar, A., Devi, S., Patil, S., Payal, C. ve Negi, S. 2012. Isolation, screening and characterization of bacteria from Rhizospheric soils for different plant growth promotion (PGP) activities: an in vitro study. Recent research in science and technology, 4(1): 1-5.
  • Küsek, M. 2007. Asmada (Vitis vinifera L.) Ura Neden Olan Agrobacterium vitis’ in tanılanması ve mücadele olanaklarının araştırılması. Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı, Doktora Tezi.
  • Lee, K.-E., Adhikari, A., Kang, S.-M., You, Y.-H., Joo, G.-J., Kim, J.-H., Kim, S.-J., ve Lee, I.-J. 2019. Isolation and characterization of the high silicate and phosphate solubilizing novel strain Enterobacter ludwigii GAK2 that promotes growth in rice plants. Agronomy, 9(3): 144.
  • Liu, S.-t., Lee, L.-y., Tai, C.-y., Hung, C.-h., Chang, Y.-s., Wolfram, J. H., Rogers, R., ve Goldstein, A. H. 1992. Cloning of an Erwinia herbicola gene necessary for gluconic acid production and enhanced mineral phosphate solubilization in Escherichia coli HB101: nucleotide sequence and probable involvement in biosynthesis of the coenzyme pyrroloquinoline quinone. Journal of Bacteriology, 174(18): 5814-5819.
  • Mardad, I., Serrano Delgado, A. ve Soukri, A. 2013. Solubilization of inorganic phosphate and production of organic acids by bacteria isolated from a Moroccan mineral phosphate deposit. African Journal of Microbiology Research, 7(8): 626-635.
  • Marra, L. M., de Oliveira-Longatti, S. M., Soares, C. R. F. S., Olivares, F. L. ve Moreira, F. M. d. S. 2019. The Amount of Phosphate Solubilization Depends on the Strain, CSource, Organic Acids and Type of Phosphate. Geomicrobiology Journal, 36(3): 232-242.
  • Mirik, M. 2005. Biberde bakteriyel leke etmeni Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria’nın tanılanması ve bitki büyüme düzenleyici rizobakteriler ile biyolojik mücadele olanakları. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı, Doktora Tezi.
  • Nautiyal, C. S. 1999. An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms. FEMS Microbiology Letters, 170(1): 265-270.
  • Nautiyal, C. S., Bhadauria, S., Kumar, P., Lal, H., Mondal, R. ve Verma, D. 2000. Stress induced phosphate solubilization in bacteria isolated from alkaline soils. FEMS Microbiology Letters, 182(2): 291-296.
  • Pavlovic, M., Konrad, R., Iwobi, A. N., Sing, A., Busch, U. ve Huber, I. 2012. A dual approach employing MALDI-TOF MS and real-time PCR for fast species identification within the Enterobacter cloacae complex. FEMS Microbiology Letters, 328(1): 46-53.
  • Rashid, M., Khalil, S., Ayub, N., Alam, S. ve Latif, F. 2004. Organic acids production and phosphate solubilization by phosphate solubilizing microorganisms (PSM) under in vitro conditions. Pak J Biol Sci, 7(2): 187-196.
  • Rodrıguez, H. ve Fraga, R. 1999. Phosphate ́ solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotechnology Advances, 17(4-5): 319-339.
  • Santana, C., Piccirillo, C., Pereira, S., Pullar, R., Lima, S. ve Castro, P. 2019. Employment of phosphate solubilising bacteria on fish scales–Turning food waste into an available phosphorus source. Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(5): 103403.
  • Sharpley, A. N. 1995. Soil phosphorus dynamics: agronomic and environmental impacts. Ecological Engineering, 5(2-3): 261-279.
  • Spss, I. 2011. IBM SPSS statistics for Windows, version 20.0. New York: IBM Corp 440.
  • Uysal, A., Kurt, Ş., Soylu, E.M., Kara, M. ve Soylu, S. 2018. Evaluation of the matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry for identification of some plant fungal pathogenic species.International Agricultural Science Congress. 09-12 May Van/Turkey.
  • Vassilev, N. ve Vassileva, M. 2003. Biotechnological solubilization of rock phosphate on media containing agroindustrial wastes. Applied Microbiology and Biotechnology, 61(5-6): 435-440.
  • Vassilev, N., Vassileva, M. ve Nikolaeva, I. 2006. Simultaneous P-solubilizing and biocontrol activity of microorganisms: potentials and future trends. Applied Microbiology and Biotechnology, 71(2): 137-144.
  • Vyas, P. ve Gulati, A. 2009. Organic acid production in vitro and plant growth promotion in maize under controlled environment by phosphate-solubilizing fluorescent Pseudomonas. BMC Microbiology, 9(1): 174.
  • White, P. F., Nesbitt, H. J., Ros, C., Seng, V. ve Lor, B. 1999. Local rock phosphate deposits are a good source of phosphorus fertilizer for rice production in Cambodia. Soil Science and Plant Nutrition, 45(1): 51-63.
  • Zaheer, A., Malik, A., Sher, A., Qaisrani, M. M., Mehmood, A., Khan, S. U., Ashraf, M., Mirza, Z., Karim, S. ve Rasool, M. 2019. Isolation, characterization, and effect of phosphate-zinc-solubilizing bacterial strains on chickpea (Cicer arietinum L.) growth. Saudi Journal of Biological Sciences, 26(5): 1061-1067.
APA BEKTAŞ İ (2021). Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. , 66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
Chicago BEKTAŞ İdris Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. (2021): 66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
MLA BEKTAŞ İdris Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. , 2021, ss.66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
AMA BEKTAŞ İ Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. . 2021; 66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
Vancouver BEKTAŞ İ Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. . 2021; 66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
IEEE BEKTAŞ İ "Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi." , ss.66 - 76, 2021. 10.30910/turkjans.677316
ISNAD BEKTAŞ, İdris. "Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi". (2021), 66-76. https://doi.org/10.30910/turkjans.677316
APA BEKTAŞ İ (2021). Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 8(1), 66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
Chicago BEKTAŞ İdris Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 8, no.1 (2021): 66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
MLA BEKTAŞ İdris Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, vol.8, no.1, 2021, ss.66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
AMA BEKTAŞ İ Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi. 2021; 8(1): 66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
Vancouver BEKTAŞ İ Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi. 2021; 8(1): 66 - 76. 10.30910/turkjans.677316
IEEE BEKTAŞ İ "Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi." Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 8, ss.66 - 76, 2021. 10.30910/turkjans.677316
ISNAD BEKTAŞ, İdris. "Toprakta Bazı Bakterilerin Fosfat Çözünürlüğü ile Organik Asit Üretimi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi". Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 8/1 (2021), 66-76. https://doi.org/10.30910/turkjans.677316
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 19:11

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları