Research Article	Use of Streptomyces species as a Biological Agent Against Plant Pathogens Streptomyces türlerinin Bitki Patojenlerine Karşı Biyolojik Ajan Olarak Kullanılması *Duygu Seren ÖZYILMAZ^1[ID], Muhammed Hasan AKYIL^1[ID] Abstract Agricultural activities make significant contributions to the national economies around the world. Factors such as rapid population growth and unplanned urbanization cause a decrease in agricultural lands and agricultural crop production over the years with the effect of abiotic and biotic factors. Many studies have been carried out to eliminate factors that reduce crop productivity. Fungal pathogens, one of the leading biotic factors, cause plant diseases and reduce the production efficiency of crops. This study aimed to isolate Streptomyces genus bacteria, which can be used as a biological agent against the wheat pathogen Fusarium culmorum, and to evaluate their antifungal activities. We found that eight of the 25 Streptomyces isolates, which were isolated from soil using the starch-casein agar medium and identified basis on morphological characteristics (colony appearance and microscopic examination results), inhibited the growth of F. culmorum on the Mueller-Hinton agar and that Streptomyces species could be used as a biological agent against this pathogen. We consider that eight Streptomyces isolates having different degrees of antifungal activity is promising for more permanent, economical and efficient solutions against F. culmorum, which is one of the fungi that reduces agricultural economic yield in Turkey. This study can also guide further research that will evaluate the potential use secondary metabolites of Streptomyces bacteria with antifungal properties for biocontrol or promotion of plant growth in different forms of microbial fertilizers. Keywords: Streptomyces, Fusarium culmorum, Biological agent. Özet Tarımsal faaliyetler dünya genelinde ülke ekonomilerine önemli katkılar sağlamaktadır. Hızlı nüfus artışı ve plansız kentleşme gibi unsurlar, abiyotik ve biyotik faktörlerin de etkisiyle yıllar içerisinde tarım arazilerinin ve tarımsal ürün üretiminin azalmasına neden olmaktadır. Mahsul verimliliğini düşüren etkenleri ortadan kaldırmak için çok sayıda çalışma gerçekleştirilmiştir. Biyotik faktörlerin başında gelen fungal patojenler sebep oldukları bitki hastalıkları sebebiyle mahsulün üretim verimliliğini düşürmektedir. Bu çalışmada buğday patojeni olan Fusarium culmorum’a karşı biyolojik ajan olarak kullanılabilecek Streptomyces cinsi bakterilerin izole edilmesi ve antifungal etkinliklerinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Nişasta kazein agar (starch casein agar) besiyeri kullanarak topraktan izole ettiğimiz ve koloni görünümü ve mikroskobik inceleme sonuçları ile morfolojik özellikler temelinde tanımladığımız 25 Streptomyces izolatından sekizinin Mueller-Hinton agar üzerinde F. culmorum üremesini inhibe ettiğini ve bu patojene karşı biyolojik ajan olarak kullanılabileceğini tespit ettik. Farklı derecelerde antifungal etki gösterdiğini saptadığımız bu sekiz Streptomyces izolatının Türkiye’de tarımsal ekonomik verimini düşüren funguslardan birisi olan F. culmorum’a karşı daha kalıcı, ekonomik ve verimli çözümler üretmek için umut vaat ettiğini düşünüyoruz. Bu çalışma aynı zamanda, Streptomyces türü bakterilerin sekonder metabolitlerinin biyokontrol amaçlı veya bitki büyümesini teşvik edici farklı mikrobiyal gübre formlarında kullanım potansiyelini değerlendirecek ileri çalışmalara da öncülük edebilir. Anahtar kelimeler: Streptomyces, Fusarium culmorum, Biyolojik ajan. Figure 1. Schematic representation of the cultivation of Streptomyces species effective against Fusarium sp. Figure 1 png Şekil 1. Fusarium sp.'ye karşı etkili Streptomyces türlerinin ekiminin şematik gösterimi. Şekil 1 png Figure 2. Colony morphology of Streptomyces species isolated from soil (starch-casein agar). Figure 2 png Şekil 2. Topraktan izole edilen Streptomyces türlerinin koloni morfolojisi (nişasta-kazein agar). Şekil 2 png Figure 3. Inhibitory effect of Streptomyces isolates against Fusarium culmorum and growth of F. culmorum covering the entire plaque (lower right plaque). Figure 3 png Şekil 3. Streptomyces izolatlarının Fusarium culmorum'a ve tüm plağı kaplayan F. culmorum üremesine karşı önleyici etkisi (sağ alt plak). Şekil 3 png
DOI: 10.46683/jmvi.2021.42
Article in English
^1Department of Biology, Faculty of Science, Hacettepe University, Ankara, Türkiye.
*Corresponding author Muhammed Hasan Akyıl; PhD., Diagen Biotechnological Systems Research Laboratory, Ankara, Türkiye. E-mail: m.hasanakyil@gmail.com
Received: 05.11.2022 Accepted: 09.12.2021 Published: 17.12.2021
Cite as: Özyılmaz DS, Akyıl MH. Use of Streptomyces species as a Biological Agent Against Plant Pathogens. J Mol Virol Immunol 2021; 2(4): 151-158
View in academic indexes and databases
Cited by 0 article*, 0 book chapter.
©Copyright JMVI. Licensed by Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0).