Pieris Brassicae'den İzole Edilen Serratia Ficariabakterisine Ait Kitinaz Proteinlerinin Moleküler Karakterizasyonu ve Virulans Etkisinin Belirlenmesi

Abstract

Brassicae familyasına ait sebzelerden biri olan lahana hem sağlık değerleri hem de ekonomik değeri bakımından oldukça önemlidir. Başlıca zararlısı olan Pieris brassica ile mücadele için günümüzde kimyasala alternatif yeni çözüm arayışı doğmuştur. Genomda böceklerin dış iskeletlerinin ve bağırsak epitel dokusunun parçalanmasına sebep olan kitinaz A, kitinaz B ve kitinaz D genleri bulunmasıyla Serratia ficaria potansiyel bir biyoinsektisit ajandır. Erzurum ilinde lahana ekili alalardan toplanan Pieris brassicae larvalarının aniden toplu olarak öldükleri gözlemlenmiştir. Enfeksiyon sebebini anlamak üzere 16S rRNA geninin yeni nesil dizilemesi yapılmıştır. Analiz sonucuda enfeksiyon nedeninin S. ficaria bakterisi olduğu anlaşılmıştır. Bu tez çalışmasında, yerel ve etkili S. ficaria entomopatojen izolatının kitinaz genleri Gibson klonlama yöntemiyle çoğaltılarak Kitinaz A, B ve D enzimlerinin üretimi ve saflaştırılması gerçekleştirilmiştir. Ardından P. brassicae larvalarına kitinaz enzimleri damlacık yedirme yöntemiyle uygulanarak larvalar enfekte edilmiştir. Ölüm oranları sırasıyla %100, %82 ve %90 olarak belirlenmiştir. En etkili enziminin Kitinaz A olduğu bulunmuştur. Kitinaz A enzimiyle yapılan doz denemesi sonucunda LD50 değeri 1095,31 ng/μl ve LT50 değeri 2,17 gün olarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak S. ficaria'ya ait kitinaz enziminin P. brassicae ile mücadelede kullanılabilecek etkili bir potansiyel biyoinsektisit olduğu belirlenmiştir.

Cabbage, one of the vegetables belonging to the Brassicae family, is very important in terms of both its health values and economic value. Today, a search for new alternative solutions to chemicals has emerged to control Pieris brassica, which is its main pest. Serratia ficaria is a potential bioinsecticide agent due to the presence of chitinase A, chitinase B and chitinase D genes in the genome, which cause the destruction of insect exoskeletons and intestinal epithelial tissue. It was observed that Pieris brassicae larvae collected from cabbage cultivated fields in Erzurum province suddenly died en masse. Next-generation sequencing of the 16S rRNA gene was performed to understand the cause of infection. As a result of the analysis, it was understood that the cause of the infection was S. ficaria bacteria. In this thesis study, the chitinase genes of the local and effective S. ficaria entomopathogenic isolate were amplified by the Gibson cloning method, and the production and purification of Chitinase A, B and D enzymes were carried out. Then, chitinase enzymes were applied to P. brassicae larvae by droplet feeding method and the larvae were infected. Mortality rates were determined as 100%, 82% and 90%, respectively. It has been found that the most effective enzyme is Chitinase A. As a result of the dose trial with Chitinase A enzyme, the LD50 value was determined as 1095.31 ng/μl and the LT50 value was 2.17 days. As a result, it was determined that the chitinase enzyme of S. ficaria is an effective potential bioinsecticide that can be used in the fight against P. brassicae.