Bitki Patojeni Funguslar ve Kök Boğazı Nematodlarına Karşı Sphingomonas sp. biyolojik Mücadele Potansiyeli
Modern tarımsal üretimin getirdiği temel sorun, arazinin bozulması, mahsul hastalık ve zararlılarının kötüleşmesi, ekolojik koşulların bozulması ve tarımsal ürünlerin kalitesinin düşmesi gibi ciddi sonuçlara yol açan pestisit ve gübrelerin kötüye kullanılmasıdır. Kimyasal pestisitler kaçınılmaz olarak insanlar tarafından tüketilen gıdalarda kalmakta ve insan sağlığı için tehdit oluşturmaktadır. Bu nedenle, dünya tarımsal ürünlerde kimyasal pestisit kullanımını sürekli olarak azaltmakta ve kamu ve bilim camiası, tarımda bitki hastalıklarını önlemek ve kontrol etmek için daha güvenli ve çevre dostu alternatifler aramayı şiddetle ummaktadır. Son yıllarda, biyolojik kontrol stratejileri bitki hastalıklarının kontrolünde yaygın bir ilgi görmektedir. Biyolojik mücadele, bitki hastalıklarının kontrolünde etkili bir alternatif yöntemdir ve sadece pestisitlerin neden olduğu "3R" sorununu çözmekle kalmaz, aynı zamanda insanların gıda güvenliği ihtiyaçlarını da karşılar.

Mikrobiyal kontrol, zararlı organizmaları etkilemek veya engellemek için mikroorganizmaların veya metabolitlerinin kullanılmasını ifade eden bir biyolojik kontrol türüdür. Esas olarak antagonizm, rekabet, lizis, parazitizm ve organizmalar arasındaki diğer etkileşimler yoluyla patojenlerin büyümesini engeller, böylece bitki hastalıklarını önler ve kontrol eder. Bu, en güvenli, en umut verici ve çevre dostu yeni yöntem olarak kabul edilir. Şu anda, bitki hastalıklarını önlemek ve kontrol etmek için kullanılabilecek birçok mikroorganizma türü vardır; bunlar arasında Chaetomium spp., Trichoderma spp., Gliocladium spp., Aspergillus spp., Bacillus spp. ve Pseudomonas spp. bitki patojenlerine karşı ana antagonistik mikroorganizmalardır. Dünya genelinde, katı saprofitik mantar türüne ait 300'den fazla tüylü kabuk mantarı türü rapor edilmiştir. Karbonhidrat aktif enzimler ve antibiyotikler üretmek için önemli bir aile olarak kabul edilmektedirler. Selüloz ve organik maddeleri etkili bir şekilde parçalayabilirler ve topraktaki diğer mikroorganizmalar üzerinde antagonistik etkilere sahiptirler. Sphingomonas, mikorizal mantarlar alanında en erken çalışılan biyokontrol bakterilerinden biridir ve bitki hastalıklarının kontrolünde biyokontrol ajanı olarak kullanımı 1954 yılına kadar uzanmaktadır. O dönemde Tveit ve Moore, Brezilya'da yulaf ve arpa gibi bazı ürünlerin tohumlarının Fusarium graminearum tarafından enfekte edildiğinde Helminthosporium victoriae üzerinde antagonistik bir etkiye sahip olacağını ve arpa ve yulaf fidelerini Fusarium spp. tarafından enfeksiyondan koruyabileceğini bulmuştur. Daha sonra, araştırmaların sürekli derinleşmesiyle, Sphingomonas'ın bitkilerin stres direncini etkili bir şekilde artırabildiğini ve çeşitli bitki hastalıkları üzerinde çok iyi kontrol etkilerine sahip olduğunu gördük. İkincil metabolitleri, antifungal, nematod öldürücü ve antiviral gibi biyolojik aktivitelerle çeşitli ve yapısal olarak yenidir. Bitki patojeni mantarların ve kök boğazı nematodlarının biyolojik kontrolü için önemli beklentilere sahiptir.

 

Bitki patojeni funguslar ve kök boğazı nematodlarının neden olduğu bitki hastalıkları, bitkisel üretimi ciddi şekilde tehlikeye atmaktadır. Biyokontrol bakterilerinin ve ikincil metabolitlerinin uygulanması, tarımda bitki hastalıklarının önlenmesi ve kontrolü için önemli bir stratejidir. Sphingomonas, Fusarium, Fusarium, Sclerotinia, Alternaria ve Colletotrichum gibi çeşitli yaygın bitki patojenik mantarlarını etkili bir şekilde inhibe edebilen Sphingomonas cinsinde en çok çalışılan biyokontrol bakterisidir. Sfingolipidler, azonlar ve flavopin, Sfingolipidlerin bitki patojeni mantarlara karşı ana aktif maddeleridir. Bunlar arasında, chaetoglobosin A ve favipin, Çin'deki baskın kök boğazı nematodları, güney kök boğazı nematodları ve Cava kök boğazı nematodları üzerinde güçlü öldürücü etkilere sahiptir. Sphingomonas bitki hastalıklarını yedi mekanizma aracılığıyla kontrol edebilir: antifungal aktiviteye sahip ikincil metabolitler üretmek, hücre duvarını parçalayan enzimler üretmek, bitkilerde sistemik direnci indüklemek, bitki büyümesini ve gelişimini teşvik etmek, ağır parazitlik, rekabet ve sinerjik antagonizma.

Sphingomonas biyolojik kontrol için büyük bir potansiyele sahiptir, ancak biyokontrol için uygulanmasında hala bazı sorunlar vardır. İlk olarak, Sphingomonas ve metabolitleri çevresel koşullara oldukça bağımlıdır. Sphingomonas ve metabolitleri üzerine yapılan araştırmalar çoğunlukla kontrollü laboratuvar koşulları altında yürütülmektedir. Ancak sahada uygulandığında, değişken sıcaklık, nem, pH gibi faktörler nedeniyle antagonistik etki büyük ölçüde azalabilir ve sahada kalan pestisitler de Sphingomonas üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilir. İkinci olarak, farklı Sphingomonas suşlarının biyokontrol etkilerinde önemli farklılıklar vardır. Bazı Sphingomonas türleri son derece güçlü seçiciliğe sahiptir ve genellikle yalnızca bir veya birkaç patojen bakteri üzerinde iyi kontrol etkilerine sahiptir. Tarlada birden fazla bitki patojeni vardır ve biyokontrol bakterilerinin antibakteriyel spektrumu çok dar ise, istenen etkiyi elde etmek zordur. Son olarak, Sphingomonas'ın büyük ölçekli fermantasyon ve ürün saflaştırma sistemi henüz sağlam değildir. Bu nedenle, Sphingomonas'ın daha fazla izole edilmesi ve taranması, Sphingomonas'ın ve ikincil metabolitlerinin sahadaki gerçek biyokontrol etkilerinin değerlendirilmesi ve Sphingomonas'ın daha iyi ve daha kapsamlı bir şekilde geliştirilmesi ve kullanılması için hızlı ve etkili bir fermantasyon ve ürün saflaştırma sisteminin oluşturulması gerekmektedir. Araştırmaların derinleşmesi ve insanların ekolojik ve çevresel farkındalığının kademeli olarak gelişmesiyle birlikte, daha verimli, güvenli ve çevre dostu biyopestisitlerin geliştirilmesinin gelecekte bitki hastalıklarının kontrolünde her zaman bir trend olacağına inanıyorum. Sphingomonas'ın bir biyokontrol ajanı olarak kullanılma ihtimali de umut vericidir.