Tokat ili biber üretim alanlarında bakteriyel leke hastalığı etmeni (Xanthomonas euvesicatoria)'nin tanılanması, epidemiyolojisi ve biyolojik mücadelesi
Diagnosis, epidemiology and biological control of bacterial spot disease (Xanthomonas euvesicatoria) in pepper production areas of Tokat province
Yazar: ZELİHA KAYAASLAN
Danışman: PROF. DR. YUSUF YANAR ; PROF. DR. MUSTAFA MİRİK
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışma ile, a) 2016 ve 2017 yıllarında Tokat ilinde biber üretiminin yoğun olarak yapıldığı alanlarda sürveyler yapılarak biber bakteriyel leke hastalığının bölgedeki  yaygınlığının belirlenmesi, enfekteli biber bitki örneklerinden elde edilen izolatların morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal testler ve moleküler (PCR) analizler ile tanılanması, b) hastalığın Tokat koşullarında epidemiyolojisinin belirlenmesi, ilk inokulum kaynaklarının tespiti, c) bitki gelişimini teşvik eden bakteriler ile hastalığın biyolojik mücadelesi ve bu bakterilerin biber bitki gelişimine olan etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında yapılan arazi sürveylerinde hastalıklı biber bitkilerinden 2016 yılında 346 ve 2017 yılında 225 olmak üzere toplamda 571 adet izolat elde edilmiştir. Tokat ilinde her bölgeyi temsil edecek şekilde seçilen 69 izolat ile morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal, patojenite testleri ve moleküler (PCR) analizler yapılmıştır. Bu testler sonucu elde edilen izolatların tamamı Xanthomonas euvesicatoria olarak tanılanmıştır. Yapılan epidemiyoloji çalışmalarında ise, Xanthomonas euvesicatoria'nın tohum, toprak ve bitki artığındaki yaşam süreleri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda etmenin tohum üzerinde 7 ay yaşamını sürdürdüğü böylece ilk inokulum kaynağının tohum olduğu saptanmıştır. Etmenin bitki artıklarında yaz dönemi 60 gün, kış dönemi 30 gün ve toprakta yaz dönemi 105 gün, kış döneminde ise 14 gün canlı kalmıştır. Biber bakteriyel leke hastalığının biyolojik mücadelesine yönelik yapılan çalışmada ise, 2017 yılında Tokat ili biber üretim alanlarından sağlıklı biber bitkilerinin yaprak, gövde, kılcal kök parçalarından ve kök toprağından bitki gelişimini teşvik eden bakteriler elde edilmiştir. Farklı yöntemler ile yapılan izolasyonlarda 389 adet aday izolat elde edilmiştir. Fosforu indirgeme ve azotu bağlama testleri sonucund 38 adet izolat aday olarak seçilmiştir. Xanthomonas euvesicatoria ile yapılan antagonistik etki çalışmaları sonucu en yüksek inhibisyon zonu oluşturan 6 adet izolat seçilmiş olup, bu izolatlar Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Bacillus cereus, Microbacterium testaceum, Pseudomonas putida ve Acinetobacter calcoaceticus olarak MALDİ-TOF tekniği ile tanılanmıştır. Seçilen 6 izolat ile biber bakteriyel leke hastalığının biyolojik mücadelesine yönelik saksı ve tarla denemeleri yürütülmüştür. Aday bakteri izolatlarının tekli, ikili ve üçlü kombinasyonları ile yapılan çalışmalarda bakteriyel leke hastalığını saksı denemesinde %34.2-49.6 oranında, tarla denemesinde ise %71.5-82.7 oranında baskıladığı görülmüştür. Aday bakteri izolatlarının sağlıklı biber bitkilerinin gelişimine yönelik yapılan sera ve tarla denemelerinde ise farklı oranlarda bitki gelişimini etkilediği belirlenmiştir. Çalışma sonuçları yerel bitki gelişimini teşvik eden bakterilerin biber bakteriyel leke hastalığının biyolojik kontrolünde kullanılma potansiyeline sahip olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Aims of the present study; a) to determine the prevalence of pepper bacterial spot disease in the region by conducting surveys in the areas where pepper production is intense in Tokat province in 2016 and 2017, and to diagnose the bacterial isolates obtained from infected pepper plant samples by morphological, physiological, biochemical tests and molecular (PCR) analyzes, and to identify the disease in Tokat, b) to determine the epidemiology of the disease, and to determine the first inoculum sources c) to determine the biological control of the disease with the bacteria that promote plant growth and to determine the effect of these bacteria on pepper plant growth. In the field surveys carried out within the scope of the study, a total of 571 isolates were obtained from diseased pepper plants, 346 in 2016 and 225 in 2017. Morphological, physiological, biochemical, pathogenicity tests and molecular (PCR) analyzes were performed with 69 isolates selected to represent each region in Tokat province. All of the isolates obtained as a result of these tests were identified as Xanthomonas euvesicatoria. In the epidemiological studies, the life span of Xanthomonas euvesicatoria in seeds, soil and plant residues was determined. As a result of the study, it was determined that the bacterium survives on the seed for 7 months, so the first inoculum source is the seed. The pathogen bacterium survives In the plant residues  upto 60 days in summer and 30 days in winter. Survival time of the pathogen in the soil was 105 days in summer and 14 days in winter. In the study conducted on the biological control of pepper bacterial spot disease, the plant growth promoting bacteria were isolated from the leaf, stem, root pieces and rhizosphere soil of healthy pepper plants from pepper production areas in Tokat province in 2017. Total of 389 candidate  isolates were obtained with different isolation methods. As a result of phosphorus reduction and nitrogen fixation tests, 38 isolates were selected as candidates. As a result of the antagonistic effect studies performed with Xanthomonas euvesicatoria, 6 isolates that formed the highest inhibition zone were selected and these isolates were identified as Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Bacillus cereus, Microbacterium testaceum, Pseudomonas putida and Acinetobacter calcoaceticus using MALDI-TOF. Pot and field trials were carried out for the biological control of pepper bacterial spot disease with 6 selected isolates. In studies conducted with single, double and triple combinations of candidate bacterial isolates, it was observed that bacterial spot disease was suppressed by 34.2-49.6% in the pot experiment and by 71.5%-82.7% in the field trial. It was determined that candidate bacterial isolates affected plant growth at different rates in greenhouse and field trials. The results of the study showed that the local plant growth promoting bacteria have the potential in the biological control of pepper bacterial spot disease.