Geri Dön

İklim değişikliğinin toprak mikrobiyal çeşitliliği üzerindekietkisinin değerlendirilmesi

Assessment of the impact of climate change on soil microbialdiversity

PDF İndir

  1. Tez No: 899650
  2. Yazar: ÇİSEM SAKTAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEVCAN AYDIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Biology, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 66

Özet

Bu çalışma, Kayseri ilinden elde edilen kurak ve sulu tarım alanlarından alınan toprak örneklerinde iklim değişikliğinin toprak mikrobiyal toplulukları üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Toprak ekosistemlerinde yaşayan mikroorganizmalar, biyokimyasal döngüler ve besin süreçlerinde kritik bir rol oynamakta olup, iklim değişikliği gibi çevresel stres faktörlerine karşı farklı yanıtlar vermektedir. Bu bağlamda, gerçekleştirilen araştırmada farklı primer setleri kullanılarak hem prokaryotik hem de ökaryotik mikroorganizmaların genetik analizleri yapılmış ve iklim değişikliği etkilerinin mikrobiyal çeşitlilik üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Kurak şartlarda ve sulama yapılan tarım topraklarından alınan örneklerden prokaryotik ve ökaryotik mikrobiyal floranın genetik analizi Oxford Nanopore sekanslama teknolojisi ile incelenerek mikrobiyal çeşitlilik belirlenmiştir. Bu karşılaştırma ile iklim değişikliğinin toprak mikrobiyal toplulukları üzerindeki etkilerini net bir şekilde ortaya koymaktadır. Mikrobiyal çeşitliliğin belirlenmesi için 16S rRNA ve 18S rRNA bazlı analizler gerçekleştirilmiş, özellikle prokaryotlar (Arkea ve Bakteriler) ve ökaryotik mikroalgler hedef alınmıştır. Sonuçlar, kuraklık ve stresli koşullara maruz kalan SA1 topraklarının mikrobiyal çeşitlilik açısından zengin olmadığını, buna karşın suyun bol olduğu SF1 topraklarının daha dengeli ve verimli bir mikrobiyal topluluğa sahip olduğunu göstermiştir. Bakteriyel filum analizlerinde, Pseudomonadota her iki örnekte de baskınken, SA örneğinde Bacteroidota ve Actinomycetota; SF örneğinde ise Gemmatimonadota ve Acidobacteriota daha yaygın bulunmuştur. Eukaryotik mikrobiyal çeşitlilikte ise SF'de Ascomycota, Cercozoa ve Chlorophyta gibi filumların artışı gözlemlenirken, SA'da Actinomycetota gibi kuraklığa dayanıklı türler baskın olmuştur. Ayrıca, arkael analizlerde Nitrososphaera her iki örnekte de baskınken, SF'de Euryarchaeota gibi metanojenik arkelerin oranı daha yüksektir. İklim değişikliği ve su erişiminin, toprak mikrobiyal topluluklarını ve ekosistem işlevlerini önemli ölçüde etkilediği bulgularla desteklenmiştir. Çalışma, iklim değişikliğine uyum sağlamak ve tarımsal sürdürülebilirliği artırmak için önemli mikrobiyal grupların biyoagümantasyon stratejileriyle desteklenebileceğini göstermektedir. Bu bağlamda, fosfor çözünürlüğünü artıran Massilia gibi mikroorganizmaların kullanımı, iklim değişikliğinin tarımsal üretim üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmak için önemli bir strateji olarak öne çıkmaktadır. Bu araştırma, İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi (Proje Numarası: FYL- 2023-40224) ve TÜBİTAK proje numarası 23AG017 tarafından desteklenmiştir.

Özet (Çeviri)

This study aims to examine the effects of climate change on soil microbial communities in soil samples taken from arid and irrigated agricultural areas in Kayseri, Turkey. Microorganisms living in soil ecosystems play a critical role in biochemical cycles and nutrient processes and respond differently to environmental stress factors such as climate change. In this context, genetic analyses of both prokaryotic and eukaryotic microorganisms were conducted using different primer sets, and the impact of climate change on microbial diversity was assessed. The microbial diversity of prokaryotic and eukaryotic flora from soil samples taken from arid and irrigated agricultural land was analyzed using Oxford Nanopore sequencing technology. This comparison clearly reveals the effects of climate change on soil microbial communities. 16S rRNA and 18S rRNA-based analyses were performed to determine microbial diversity, with a focus on prokaryotes (Archaea and Bacteria) and eukaryotic microalgae. The results showed that the microbial diversity of the SA1 soils, exposed to drought and stressful conditions, was not as rich, while the SF1 soils, with abundant water, had a more balanced and productive microbial community. Bacterial phylum analyses revealed that Pseudomonadota was dominant in both samples, while Bacteroidota and Actinomycetota were more prevalent in SA soils, and Gemmatimonadota and Acidobacteriota were more common in SF soils. In terms of eukaryotic microbial diversity, an increase in Ascomycota, Cercozoa, and Chlorophyta was observed in SF, whereas drought-resistant types like Actinomycetota were dominant in SA soils. Additionally, archaeal analyses indicated that Nitrososphaera was dominant in bothsamples, but the proportion of methanogenic archaea like Euryarchaeota was higher in SF soils. The findings support that climate change and water availability significantly impact soil microbial communities and ecosystem functions.The study suggests that important microbial groups could be supported through bioaugmentation strategies to adapt to climate change and enhance agricultural sustainability. In this context, the use of microorganisms like Massilia, which enhances phosphorus solubility, emerges as a key strategy to mitigate the negative effects of climate change on agricultural productivity. This research was supported by the Scientific Research Projects Coordination Unit of Istanbul University (Project Number: FYL-2023- 40224) and TUBITAK project number 23AG017..

Benzer Tezler

  1. Tez No

    656901

    Microalgae growth in anaerobic digestate for high-value product recovery

    Anaerobik çürütücü çıkış suyunda büyütülen mikroalglerden değerli ürün geri kazanımı

    HANDE ERMİŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ

  2. Tez No

    662082

    Biyokömürün toprağın biyolojik özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi

    Investigating the effect of biochar on microbial properties in the soil

    ABDUL LATIF ABDUL AZIZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    ZiraatAkdeniz Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKER UZ

  3. Tez No

    838696

    İklim değişikliğine mekansal uyumda toprak ekosistem servislerinin rolü: Nilüfer çayı havzası

    The role of soil ecosystem services in spatial adaptation to climate change: Nilüfer stream basin

    MERVE YILMAZ MUTLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AZİME TEZER

  4. Tez No

    371354

    İklim değişikliğinin toprak tuzluluğu üzerine olası etkilerinin modellenmesi: Selçuk (İzmir) örneği

    Modelling climate change's possible impact on soil salinity Selçuk (Izmi̇r) exapmple

    SAHAR SADAT SEYED SALAMAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    ZiraatEge Üniversitesi

    Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF KURUCU

  5. Tez No

    876860

    Küresel iklim değişikliğinin toprak, su ve tarım üzerine etkileri

    Impacts of global climate change on soil, water and agriculture

    MERVE AYDAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    ZiraatBursa Uludağ Üniversitesi

    Ziraat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CUMHUR AYDINALP

Geri Dön