BeauveriaBassiana ve Metarhizium anisopliae, zararlı böcek kontrolünde en önemli ve yaygın olarak kullanılan entomopatojenik mantarlardan (EPF) ikisidir. Son çalışmalar, yapay aşılama sonrasında bitki büyümesini de teşvik edebildiklerini göstermiştir. Kolonizasyon ve büyüme teşvik edici etkilerini daha doğru bir şekilde değerlendirmek içinBeauveria bassianaBu çalışmada, tarım ürünlerinde Beauveria bassiana ve Metarhizium anisopliae'nin etkileri incelenmiş ve mısır fideleri, hidroponik bir sistemde rizofosfer mantarları olarak sırasıyla 13 Beauveria bassiana suşu ve 73 Metarhizium anisopliae suşu ile muamele edilmiştir. Bitki boyu, kök uzunluğu ve taze ağırlık dahil olmak üzere bitki büyüme parametreleri, entomopatojenik mantar aşılama işleminin büyümeyi teşvik edici etkisini doğrulamak için 35 gün boyunca izlenmiş ve kaydedilmiştir. Mantar geri kazanım oranı (FRR) değerlendirmesinin sonuçları, hem Beauveria bassiana hem de Metarhizium anisopliae'nin mısır dokularının endofitik kolonizasyonuna قادر olduğunu göstermiştir. 7. günde, Beauveria bassiana'nın tespit oranı hem gövdelerde hem de yapraklarda %100 iken, 28. günde gövdelerde tespit oranı %11,1'e ve yapraklarda %22,2'ye düşmüştür. Ancak, *Beauveria bassiana*, 28. güne kadar köklerde tespit edilemedi ve tespit oranı %33,3 oldu. Gözlem süresi boyunca, *Metarhizium anisopliae* suşları, bitkinin köklerinden, gövdelerinden ve yapraklarından yüksek bir tespit oranıyla izole edildi. Mantara özgü DNA bantlarının PCR amplifikasyonu, *Beauveria bassiana* ve *Metarhizium anisopliae*'nin çeşitli dokularda sistematik kolonizasyonunu daha da doğruladı; bu yöntem daha yüksek bir tespit hassasiyeti ve %100 pozitif reaksiyon gösterdi. Hidroponik çözeltideki başlangıç değerleriyle karşılaştırıldığında, 21. günde mantar yoğunluğu %1'in altına düştü. Böylece, seçilen iki entomopatojenik mantar suşu, mısır rizofosferinde kolonizasyondan ziyade endofitik kolonizasyonu başarıyla kurdu ve hidroponik sistemde büyümesini önemli ölçüde destekledi. Entomopatojenik mantarlar, biyopestisitler ve biyolojik gübreler de dahil olmak üzere organik tarımda kullanım için muazzam bir potansiyele sahiptir.
Entomopatojenik mantarlar (EPF'ler), geniş konukçu yelpazeleri, üretim kolaylıkları, kararlılıkları ve yüksek patojeniteleri nedeniyle çeşitli zararlıların kontrolünde biyolojik kontrol ajanları (BCA'lar) olarak önemlerini kanıtlamışlardır.1,2,3Çin'de, *Beauveria bassiana* ve *Metarhizium anisopliae*, kimyasal böcek ilaçlarının aşırı kullanımını önlemek amacıyla, mısırda yetişen başlıca zararlıların (mısır kurdu ve pamuk kurdu gibi) sürdürülebilir bir şekilde kontrol edilmesi için ticari olarak kullanılmaktadır.4Mantarlarla zararlı yönetimi yapılırken, bitkiler, zararlılar ve mantarlar arasındaki üçgen ilişki, zararlılar ve mantar patojenleri arasındaki ilişkiden çok daha karmaşıktır.
Birçok bitki, endofitik mantarlarla simbiyoz halinde yaşar.5Bitki dokularına önemli bir zarar vermeden yerleşenler6Endofitik mantarlar, konakçılarıyla karşılıklı fayda sağlayan simbiyotik bir ilişki kurduktan sonra oluşan organizmalardır.7Bu maddeler, bitki büyümesini doğrudan veya dolaylı olarak teşvik edebilir ve biyotik ve abiyotik stresler de dahil olmak üzere olumsuz koşullara uyum sağlama yeteneklerini artırabilir.8, 9, 10Endofitik mantarlar, kolonizasyon, yayılma, konuk bitki özgüllüğü ve çeşitli bitki dokularının kolonizasyonu gibi önemli filogenetik özelliklere ve yaşam tarzı özelliklerine sahiptir.11Endofitik mantarların endofitik organizmalar olarak kullanımı, geniş çaplı araştırma ilgisi çekmiş ve geleneksel endofitik organizmalara göre birçok benzersiz avantaj göstermiştir.
Beauveria bassiana ve Metarhizium anisopliae, buğday, soya fasulyesi, pirinç, baklagiller, soğan, domates, palmiye, üzüm, patates ve pamuk dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere çeşitli bitkileri enfekte edebilir.12Lokal veya sistemik enfeksiyon esas olarak bitkilerin köklerinde, gövdelerinde, yapraklarında ve iç dokularında meydana gelir.11Tohum işleme, yaprak uygulaması ve toprak sulaması yoluyla yapay enfeksiyon, mantarların endofitik enfeksiyonu yoluyla bitki büyümesini teşvik edebilir.13,14,15,16Beauveria bassiana ve Metarhizium anisopliae ile yapılan tohum işleme yöntemi, bitki dokularında endofitik enfeksiyonu başarıyla tetiklemiş ve gövde yüksekliği, kök uzunluğu, kök taze ağırlığı ve gövde taze ağırlığını artırarak bitki büyümesini teşvik etmiştir.17,18,19Toprak aşılama veyapraklıBeauveria bassiana'nın püskürtülmesi de en yaygın kullanılan uygulama yöntemlerinden biridir ve mısır fidelerinin büyümesini önemli ölçüde teşvik edebilir.20
Bu çalışmanın amacı, Beauveria bassiana ve Metarhizium anisopliae'nin mısır fideleri üzerindeki büyüme teşvik edici etkilerini ve kolonizasyon özelliklerini değerlendirmek ve bunların hidroponik sistemlerdeki bitki büyümesi üzerindeki etkilerini incelemektir.
35 günlük bir deneyde, Beauveria bassiana ve Metarhizium anisopliae mantarlarıyla yapılan uygulama mısır büyümesini önemli ölçüde teşvik etmiştir. Şekil 1'de gösterildiği gibi, mantarların çeşitli mısır organları üzerindeki uyarıcı etkisi, büyüme evrelerine bağlıydı.
Farklı uygulamalar altındaki mısır fidelerinin zaman içindeki büyümesi. Soldan sağa, farklı renklerdeki çizgiler sırasıyla kontrol grubundaki, Beauveria bassiana ile işlem görmüş gruptaki ve Metarhizium anisopliae ile işlem görmüş gruptaki mısır fidelerini temsil etmektedir.
*Beauveria bassiana* ve *Metarhizium anisopliae*'nin mısır dokularını kolonize etmesi, PCR amplifikasyonu kullanılarak daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. Tablo 5, *Beauveria bassiana*'nın her örnekleme noktasında (7-35 gün) tüm mısır organ dokularının %100'ünü kolonize ettiğini göstermektedir. *Metarhizium anisopliae* için yaprak dokularında benzer sonuçlar gözlemlenmiştir, ancak bu mantarın kolonizasyonu mısır gövdelerinde ve yapraklarında her zaman %100'de kalmamıştır.
Aşılama yöntemleri, mantar kolonizasyon modelleri için çok önemlidir.28Parsa ve ark.29*Beauveria bassiana*'nın püskürtme veya sulama yoluyla bitkileri endofitik olarak kolonize edebildiği, kök kolonizasyonunun ise yalnızca sulama ile mümkün olduğu bulunmuştur. Sorgumda, Tefera ve Vidal, yaprak aşılama yönteminin *Beauveria bassiana*'nın gövdedeki kolonizasyon oranını artırdığını, tohum aşılama yönteminin ise hem köklerde hem de gövdelerde kolonizasyon oranını artırdığını bildirmiştir. Bu çalışmada, konidiyal süspansiyonu doğrudan hidroponik sisteme ekleyerek kökleri iki mantarla aşıladık. Bu yöntem, akan suyun mantar konidilerinin mısır köklerine hareketini kolaylaştırabileceği için mantar yayılımının verimliliğini artırabilir. Aşılama yöntemlerine ek olarak, toprak mikroorganizmaları, sıcaklık, bağıl nem, besin ortamı, bitki yaşı ve türü, aşılama yoğunluğu ve mantar türü gibi diğer faktörler de mantarların çeşitli bitki dokularını başarılı bir şekilde kolonize etmesini etkileyebilir.28
Ayrıca, mantara özgü DNA bantlarının PCR ile çoğaltılması, mantar endofitlerini tespit etmek için yeni ve hassas bir yöntem sunmaktadır. Örneğin, bitki dokuları seçici mantar ortamlarında kültüre edildikten sonra, *Beauveria bassiana* için düşük sayıda serbest dedektör reseptörü (FRR) tespit edildi, ancak PCR analizi %100 tespit oranı verdi. Bitki dokularındaki endofitik mantarların düşük popülasyon yoğunluğu veya bitki dokularının biyotik inhibisyonu, seçici ortamlarda mantar büyümesinin başarısız olmasının nedeni olabilir. PCR çoğaltma yöntemi, endofitik mantarların incelenmesinde güvenilir bir şekilde uygulanabilir.
Önceki çalışmalar, bazı endofitik böcek patojenlerinin bitki büyümesini teşvik ederek biyolojik gübre görevi görebileceğini göstermiştir. Jaber vd. [16]Russo ve ark. tarafından yapılan bir çalışmada, Beauveria bassiana ile 14 gün boyunca aşılanmış buğday tohumlarının, aşılanmamış bitkilere göre daha yüksek gövde yüksekliği, kök uzunluğu, taze kök ağırlığı ve gövde ağırlığına sahip olduğu bildirilmiştir.[30]Yapılan araştırmalara göre, mısır bitkilerine Beauveria bassiana bitkisinin yapraklarına püskürtülmesi, bitki boyunu, yaprak sayısını ve ilk koçan düğüm sayısını artırmıştır.
Çalışmamızda, seçilen iki entomopatojenik mantar olan Beauveria bassiana ve Metarhizium anisopliae, hidroponik bitki yetiştirme sisteminde mısır büyümesini önemli ölçüde teşvik etmiş ve mısır fidelerinin çeşitli dokularında sistematik kolonizasyon sağlamıştır; bu durumun uzun vadede büyümeyi desteklemesi beklenmektedir.
Bunun aksine, Moloignane ve ark. *Beauveria bassiana* ile işlem görmüş ve görmemiş asmalar arasında, toprak sulamasından 4 hafta sonra bile bitki boyu, kök sayısı, yaprak sayısı, taze ağırlık ve kuru ağırlık açısından anlamlı bir fark olmadığını bulmuşlardır. Bu şaşırtıcı değildir, çünkü belirli mantar türlerinin endofitik kapasitesi, konuk bitki türü, bitki çeşidi, beslenme koşulları ve çevresel etkilerle yakından ilişkili olabilir. Tull ve Meying, *Beauveria bassiana* tohum işleminin (GHA) mısır büyümesi üzerindeki etkisini araştırmışlardır. *Beauveria bassiana*'nın mısırda sadece besin açısından yeterli koşullar altında büyüme teşvik edici olarak davrandığını ve besin açısından yetersiz koşullar altında herhangi bir uyarıcı etki gözlenmediğini bulmuşlardır. Bu nedenle, bitkinin mantarların endofitik etkilerine verdiği tepkinin mekanizması henüz net değildir ve daha fazla araştırma gerektirmektedir.
Entomopatojenik mantarlar *Beauveria bassiana* ve *Metarhizium anisopliae*'nin mısırda büyüme hızlandırıcı olarak etkilerini araştırdık. Bununla birlikte, birincil mekanizmanın rizosfer mi yoksa endofitik mi olduğu belirsizliğini koruyor. Etki mekanizmalarını aydınlatmak için hidroponik çözeltilerde ve bitki dokularında *Beauveria bassiana* ve *Metarhizium anisopliae*'nin popülasyon dinamiklerini izledik. Koloni oluşturan birimleri (CFU) gösterge olarak kullanarak, hidroponik çözeltideki *Beauveria bassiana* ve *Metarhizium anisopliae* bolluğunun hızla azaldığını bulduk. Bir hafta sonra, *Metarhizium anisopliae*'nin kalıntı konsantrasyonu %10'dan az, *Beauveria bassiana*'nın ise %1'den azdı. Hidroponik mısır çözeltisinde, her iki mantar da 28. günde neredeyse tamamen kayboldu. Kontrol deneyleri, her iki mantarın konidilerinin bir hafta sonra hidroponik sistemde yüksek canlılığını koruduğunu gösterdi. Dolayısıyla, konidiyal yapışma, konak tanıma ve endojen yolların etkisi altında kalan endofitik mantarlar, hidroponik sistemdeki mantar bolluğundaki keskin düşüşün başlıca nedenidir. Dahası, mantarların büyümeyi teşvik edici işlevi öncelikle endofitik işlevlerinden kaynaklanmaktadır, rizosfer işlevlerinden değil.
Biyolojik işlevler genellikle popülasyon yoğunluğuyla ilişkilidir. Bitki dokularındaki endofitik mantarların sayısını ölçerek, bitki büyümesinin uyarılması ile endofitik mantar popülasyon yoğunluğu arasında bir ilişki kurabiliriz. Entomopatojenik mantar-bitki etkileşimlerinde bitki büyümesinin nasıl uyarıldığına dair mekanizmaların daha fazla araştırılması gerekmektedir. Entomopatojenik mantarlar sadece biyolojik zararlı kontrolü için önemli bir potansiyele sahip olmakla kalmayıp, aynı zamanda bitki büyümesini uyarmada da önemli bir rol oynayarak, bitkiler, zararlılar ve entomopatojenik mantarlar arasındaki ekolojik etkileşimlere yeni bakış açıları kazandırmaktadır.
Her deney grubundan rastgele olarak, düzgün büyüyen ve sağlıklı doksan mısır fidesi seçildi. Kök sistemine zarar vermemek için her fidenin köklerinin etrafındaki yetiştirme ortamı damıtılmış su ile dikkatlice durlandı. Hem toprak üstü hem de toprak altı kısımlarında düzgün büyüme gösteren işlem görmüş mısır fideleri daha sonra hidroponik mısır yetiştirme sistemine nakledildi.
Tüm deneysel veriler, IBM SPSS Statistics (versiyon 20.0) programında tek yönlü varyans analizi (ANOVA) kullanılarak analiz edildi ve tedaviler arasındaki farklılıkların anlamlılığı Tukey'nin HSD testi (P ≤ 0,05) kullanılarak belirlendi.
Bitki materyali yerel, sertifikalı bir distribütörden satın alındığı için herhangi bir lisans gerekmemiştir. Bu çalışmada bitkilerin veya bitki materyalinin kullanımı, ilgili uluslararası, ulusal ve/veya kurumsal yönergelerle uyumludur.
Sonuç olarak, iki entomopatojenik mantar olan *Beauveria bassiana* ve *Metarhizium anisopliae*, hidroponik sistemle rizofosfer aşılamasından sonra mısır fidelerinin büyümesini teşvik etmede olumlu bir rol oynamıştır. Bu iki mantar, bir hafta içinde kök sistemi aracılığıyla tüm mısır organ ve dokularında sistematik kolonizasyon kurmayı başarmıştır. Hidroponik çözeltideki mantar popülasyon dinamikleri ve mısır dokularının mantar kolonizasyonu, rizofosfer fonksiyonuna ek olarak, mantarların endofitik fonksiyonunun gözlemlenen bitki büyümesini teşvik etmede daha önemli bir katkı sağladığını ortaya koymuştur. Mantarların endofitik davranışı, bazı türe özgü özellikler göstermiştir. PCR kullanılarak mantara özgü DNA bantlarının amplifikasyonu, mantar seçici ortamlar kullanılarak yapılan koloni tespit yöntemlerinden daha hassas olduğu kanıtlanmıştır. Bu yöntem, mantar kolonizasyonunu ve bitki dokularındaki mekansal dağılımlarını daha doğru bir şekilde izlemek için kullanılabilir. Bitkilerin ve bitki zararlılarının mantarların endofitik etkilerine nasıl tepki verdiğine dair mekanizmaları aydınlatmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır (ek bilgi).
Bu çalışma sırasında oluşturulan veri setleri, makul bir talep üzerine ilgili yazardan temin edilebilir.
Yayın tarihi: 20 Ocak 2026