Akademik Veri Yönetim Sistemi
Yılmaz S. (Yürütücü), Sönmez O., Güneş A., Uzun O.
TÜBİTAK Projesi, 1004 - Mükemmeliyet Merkezi Destek Programı FAZ I, 2023 - 2027
Günümüz olumsuz koşullarının etkisiyle bitki gelişiminin kontrolünün sağlanması zorlaşmaktadır. Pek çok araştırma sonucu elde edilen veriler bitkisel bir problemin ve dolayısıyla insan sağlığına olumsuz etkisinin ortaya çıkardığı olumsuzlukların olabildiğince minimize edilmesi gerektiğini açık bir şekilde ortaya koymaktadır. Ekonomik açıdan ortaya çıkabilecek kaygıların çevre ve insan sağlığı açısından bir engel oluşturmaması bu noktada en önemli parametrelerden birisi haline gelmektedir. Bu amaçla toprak kaynaklı bakterilerin bitki patojenleri, zararlı böcekler ve büyüme teşviği yönünden geliştirilmesi bu çalışmanın temel dayanağıdır.
Çalışmamızın temelini oluşturan ve tarımda tür spesifik biyopestisit etkeni olarak sıklıkla kullanılan Bacillus thuringiensis (Bt) türü bakteri suşları gram pozitif, spor oluşturabilme özelliği ile doğa dostu, insana ve diğer hedef olmayan türlere zarar verebilecek kimyasal ürünlerden çok daha faydalı alternatif bir organizmalardır. Aynı zamanda biyoteknolojik çalışmalarda kullanılabilecek en önemli organizmaların başında gelmektedir. Bt suşlarının bir kısmı Cry, Vip, Sip gibi insektisidal proteinlerinin yanı sıra kitinaz, thuricin, zwittermisin gibi antifungal ve fitaz, fosfataz, deaminaz, siderofor, absisik asit, jasmonik asit gibi bitki büyümesini teşvik edici özellikte olan protein ve sekonder metabolit üretebilmektedir. Bu çalışmada stok kültürlerimizde bulunan Bt suş ve izolatlarında tüm genom dizileme işleminin ardından vip, fitaz, nitrogenaz ve thuricin kodlayan gen ürünlerinin aynı Bt suşu üzerinde birleştirilmesi ve ifadesinin artırılmasına yönelik araştırmaların ardından bitki türleri üzerinde bu etkilerin teyit edilmesine yönelik uygulamaların yapılması hedeflenmektedir. Sonuç elde edilmesi durumunda gübre, insektisit ve fungusit tarımsal girdilerinin en az %20 azaltılmasının sağlanması öngörülmekte olup yeşil mutabakat bakımından çıktıları çok daha fazla olacaktır. Bu kapsamda stok kültürümüzde bulunan Bt kurstaki, Bt aizawai, Bt israelensis, Bt sotto gibi birçok alt tür üzerinde gen taraması ve geliştirme işlemleri yapılacaktır. Bu ve benzeri diğer alt türlerin suşları üzerinde insektisidal etkilerine yönelik çalışmalar yapılmış olmasına rağmen bu organizmaların fungusidal etkileri ve bitki büyümesini teşvik edici özelliklerinin araştırılması ve aynı türde birleştirilmesine yönelik çalışma bulunmamaktadır. Çalışmanın başarılı olması durumunda Vip proteini, hormon üretimi ve azot fiksasyonundaki artış sayesinde zararlıların kontrolü ve besin elementlerinin daha iyi alımı sayesinde patojenlere karşı duyarlı zamanı kısaltmakla dolaylı büyüme etkilerinin yanında kök gelişimi ve sürgün büyümesi gibi doğrudan etkileri ile verim artışı sağlanmış olacaktır. Mutant ve yabanıl tip Bt suşlarının bitkiler üzerindeki etkisi toprak, tohum, fide, yaprak, kök gibi noktalardan sıvı halde ve/veya katkı maddesi olarak uygulama suretiyle araştırılacaktır. Bitki denemeleri patlıcan ve ıspanak bitkileri üzerinde tohum, toprak, fide kök daldırma uygulamaları şeklinde yapılacak ve prototip geliştirilecektir.
Bu proje kapsamında insektisidal protein üreten Bacillus thuringiensis alt türlerinde bitki büyüme teşviği üzerine doğrudan ve dolaylı etki gösteren nitrogenaz ve thuricin gibi metabolitlerin birleştirilmesiyle bitkilerin için çok önemli olan üç yönlü etkili mutant suş geliştirip kimyasal girdilerin azaltılmasıyla sağlıklı bir çevre hedeflenmektedir.