Kırgizistan buğday ekiliş alanlarında sorun oluşturan toprak kökenli fungal etmenlerin tanısı
Diagnosis of soil-borne fungal factors causing problems in wheat cultivation areas of Kyrgyzstan
Yazar: UMUT KARAKUŞ
Danışman: PROF. DR. GÖKSEL ÖZER
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Buğday tacı ve kök çürüklüğü hastalıkları ile ilişkili fungus türleri dünya
genelinde birçok bölgede yaygın ve önemli zaralara neden olmaktadır. Bu çalışma
kapsamında Kırgızistan'ın kuzeyindeki üç ana buğday üretim bölgesinde buğday
tacı/kök çürüklüğü ile ilişkili fungus türleri araştırılmıştır. Semptomatik
dokulardan toplam 598 fungus izolatı, morfolojik, mikroskobik özellikleri ile
nükleer ribozomal DNA'nın internal transcribed spacer (ITS) bölgesi, translation
elongation factor 1α (TEF1) ve RNA polymerase II beta subunit (RPB2)
genlerinin dizi analizleri kullanılarak tanımlanmıştır. Her bir fungusun izole
edildiği alanların yüzdesi ve izolasyon seviyelerinin oranı belirlenmiştir. Yaygın
kök çürüklüğü etmeni Bipolaris sorokiniana, izlenen alanların %86,67'sinde
tespit edilmiş olup izolasyon sıklığı %40,64 olarak bulunmuştur. Fusarium spp.
tüm elde edilen izolatların %53,01'ini oluşturmuş ve 12 farklı türe ayrıldıkları
anlaşılmıştır. En yaygın tanımlanan Fusarium türü, izlenen bölgelerin %70'inden
izole edilen ve izolasyon sıklığı %21,57 olan Fusarium acuminatum'dur. Bu türü
olan F. culmorum, F. nygamai, F. oxysporum ve F. equiseti takip etmiştir. Hassas
Triticum aestivum cv. Seri 82 üzerinde gerçekleştirilen patojenisite çalışmaları, F.
pseudograminearum ve F. culmorum izolatlarının eşit olarak en virulent
patojenler olduğunu göstermiştir. Orta derecede virulent olan B. sorokiniana
yaygınlığından dolayı buğday kültürü için ciddi bir tehdit oluşturduğu
düşünülmektedir. Buğday üretim bölgelerinde, F. culmorum dışındaki Fusarium
türleri, F. acuminatum, F. nygamai, F. oxysporum ve F. equiseti türlerinin
patojenik olmadığı ancak F. redolens, F. algeriense ve F. pseudograminearum
gibi daha az rastlanılan türlerin virulent olduğu belirlenmiştir. Üç farklı alanda
bulunan Curvularia inaequalis hafif derecede virulent olmasına karşın F. solani,
F. proliferatum, F. burgessii ve F. tricinctum ile birlikte Microdochium bolleyi,
Microdochium nivale ve Macrophomina phaseolina türlerinin patojenik olmadığı
tespit edilmiştir. Bu türlerin ikincil kolonizatörler olarak kabul edilmiştir. Bu
çalışma, Kırgızistan'da buğday tacı/kök çürüklüğü ile ilişkili patojenlerin göreceli
önemi ve dağılımı hakkındaki en detaylı rapordur. Çalışma sonuçları literatüre ve
dayanıklı buğday ıslah çalışmalarına önemli katkı sağlamaktadır.

Abstract:
Fungal species associated with wheat crown and root rot diseases cause
significant damage in many regions worldwide. In this study, fungal species
associated with wheat crown/root rot were investigated in the three main wheat
production regions in northern Kyrgyzstan. A total of 598 fungal isolates from
symptomatic tissues were identified using morphological, microscopic
characteristics, and sequence analyses of the internal transcribed spacer (ITS)
region of nuclear ribosomal DNA, translation elongation factor 1α (TEF1), and
RNA polymerase II beta subunit (RPB2) genes. The percentage of areas from
which each fungus was isolated and the ratio of isolation levels were determined.
The common root rot agent, Bipolaris sorokiniana, was detected in 86.67% of the
surveyed areas, with an isolation frequency of 40.64%. Fusarium spp. constituted
53.01% of all isolates obtained and were classified into 12 different species. The
most commonly identified Fusarium species was Fusarium acuminatum, isolated
from 70% of the surveyed regions, with an isolation frequency of 21.57%. This
species was followed by F. culmorum, F. nygamai, F. oxysporum, and F. equiseti.
Pathogenicity studies conducted on susceptible Triticum aestivum cv. Seri 82
showed that F. pseudograminearum and F. culmorum isolates were equally the
most virulent pathogens. Bipolaris sorokiniana, being moderately virulent, is
considered a serious threat to wheat culture due to its prevalence. In wheat
production regions, Fusarium species other than F. culmorum, such as F.
acuminatum, F. nygamai, F. oxysporum, and F. equiseti, were found to be non-
pathogenic, while less common species like F. redolens, F. algeriense, and F.
pseudograminearum were virulent. Curvularia inaequalis, found in three different
areas, was mildly virulent, while F. solani, F. proliferatum, F. burgessii, F.
tricinctum, along with Microdochium bolleyi, Microdochium nivale, and
Macrophomina phaseolina species were found to be non-pathogenic. These
species have been considered as secondary colonizers. This study is the most
detailed report on the relative importance and distribution of pathogens associated
with wheat crown/root rot in Kyrgyzstan. The results of the study provide
significant contributions to the literature and to the development of resistant wheat
breeding efforts.