Erzurum ili patates üretim alanlarında bulunan bitki paraziti nematod türlerinin tespiti ve popülasyon yoğunluklarının araştırılması
Determination of plant parasitic nematode species in potato production areas of Erzurum province and investigation of their population densities
Yazar: AYŞENUR ASLAN
Danışman: PROF. DR. ÖNDER ÇALMAŞUR ; PROF. DR. İBRAHİM HALİL ELEKCİOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı / Bitki Koruma Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Amaç: Erzurum ili patates üretim alanlarındaki önemli bitki paraziti nematod türlerinin morfolojik ve moleküler yöntemlerle belirlenmesi, ekonomik açıdan önemli türlerin bulaşıklık oranlarının tespiti ve Pasinler ovasında Pratylenchus neglectus (Rensch 1924) ile Ditylenchus destructor (Thorne 1945)'un yoğun bulaşıklığı bulunan bir tarlada, Fluopyram etken maddeli ticari nematisitin (Velum Prime® SC 400, Bayer Crop Science) üç patates çeşidi (Agria, Granola ve Marfona) popülasyon yoğunluğu üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Sörveyde toplanan toprak örneklerinden bitki paraziti nematodları ve kist oluşturan nematodların ekstraksiyonu için Geliştirilmiş "Baermann Huni Yöntemi" (Hooper 1986) ve "Cobb Elek Yöntemi" (Cobb 1918) kullanılmıştır. Morfolojik olarak tanımlanan önemli bitki paraziti nematodların moleküler tanılaması için türe özgü SCAR primerler kullanılmıştır. Yoğun olarak tespit edilen Pratylenchus neglectus ve Ditylenchus destructor'un Agria, Granola ve Marfona patates çeşitleri üzerindeki popülasyon yoğunluğu Ebsemce köyünde (Pasinler, Erzurum) tesadüf blokları deneme deseninde bölünmüş parseller planı kullanılarak iki yıl boyunca (2021-2022) incelenmiştir.
Bulgular: Uygulama sonucunda elde edilen verilere göre Erzurum ili'nin 14 ilçesinde patates yetişticiliği yapılan alanlardan toplanan, 186 pozitif örneğinden elde edilen bitki paraziti nematodlar; Pratylenchus neglectus, P. thornei (Sher and Allen 1953), Ditylenchus destructor, D. myceliophagus (Goodey 1958), Pratylenchoides alkani (Yüksel 1977), P. erzurumensis (Yüksel 1977), P. leiocauda (Sher 1970), Paratylenchus projectus (Jenkins 1956), Paratrophurus acristylus (Siddiqi and Siddiqui 1983), P. stratius (Castillo, Siddiqi and Gomez-Barcina 1989),  Helicotylenchus digonicus (Perry 1959), H. pseudorobustus (Steiner 1914), Merlinius brevidens (Allen 1955), M. microdorus (Geraert 1966), Rotylenchus cypriensis (Antoniou 1980), Trophurus imperialis (Loof 1956) ve Zygotylenchus guevarai (Tobar Jiménez 1963) olmak üzere 17 türün morfometrik ölçümleri ve morfolojik tanımlamaları yapılmıştır. Çalışma süresince herhangi bir kist nematoduna rastlanmamıştır. Ekonomik düzeyde önemli olan P. neglectus, P. thornei ve D. destructor'un spesifik türe özgü primer çiftleri kullanılarak moleküler tanılaması yapılmıştır. Toprak örneklerinden elde edilen önemli bitki paraziti nematodların topraktaki yoğunlukları (100 cm3/toprak) sayılmıştır. Ayrıca 3 farklı patates çeşidi (Agira, Marfona, Granola) tesadüf blokları deneme deseninde bölünmüş parseller deneme alanında Fluopyram etken maddeli ticari nematisitin (Velum Prime® SC 400, Bayer Crop Science) tarla denemesinde teşhis edilen P. neglectus ve D. destructor türlerinin popülasyon yoğunluğuna etkisi tespit edilmiştir.
Sonuç: Kuzey Doğu Anadolu Bölgesi Erzurum ilinde patates üretim alanlarından 17 bitki paraziti nematod türü tespit edilmiştir. Bu türlerden 12'si Erzurum için yeni kayıt niteliğindedir. Erzurum ilinde Ditylenchus destructor ve Pratylenchus neglectus ile P. thornei türleri potansiyel zararlılar olarak belirlenmiştir. D. destructor en yaygın Pasinler'de (%53,7) ve en yoğun Yakutiye'de (550), P. thornei en yaygın ve yoğun Palandöken ilçesinde (%28,6, 51,4), P. neglectus ise en yaygın ve yoğun Yakutiye ilçesinde (%87,5, 87,5) tespit edilmiştir. Ekonomik öneme sahip bitki paraziti nematodlar P. neglectus, P. thornei ve D. destructor türlerinin moleküler tanılaması yapılmıştır. P. neglectus için PNEG-F1 ve D3B5 spesifik primer çiftleri kullanılarak yaklaşık 144 bp uzunluğunda PCR ürünleri görülmüştür. P. thornei PTHO ve D3B spesifik primer çiftleri kullanılarak yaklaşık 288 bp uzunluğunda PCR ürünleri görülmüştür. D. destructor için D1 ve D2 spesifik primer çiftleri kullanılarak yaklaşık 346 bp uzunluğunda PCR ürünleri elde edilmiştir. Pasinler ilçesi Ebsemce köyünde yapılan tarla denemelerinde, Agria, Granola ve Marfona patates çeşitleri üzerinde Velum SC 400 (Fluopyram) kullanılarak P. neglectus ve D. destructor popülasyon yoğunlukları incelenmiştir. Fluopyram, P. neglectus türüne karşı etkili olup popülasyonu ciddi ölçüde azaltmıştır, ancak D. destructor üzerinde aynı etki görülmemiştir. İstatistiksel analizler, Agria çeşidinin en dayanıklı, Granola'nın orta dayanıklı ve Marfona'nın en az dayanıklı olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada, Erzurum'daki patates alanlarında bitki paraziti nematodların tanımlamaları, dağılımı, çeşitliliği belirlenmiş ve Fluopyram etken maddeli ticari nematisitin P. neglectus ile D. destructor popülasyonları üzerine etkisini ortaya koymaktadır. Elde edilen veriler, patates alanlarında zararlı bitki paraziti nematodların yönetim stratejilerinin geliştirilmesine katkı sağlayacak niteliktedir.
Anahtar Kelimeler: Erzurum, patates, Fluopyram, teşhis, Pratylenchus neglectus, Ditylenchus destructor

Abstract:
Purpose: Determination of important plant parasitic nematode species in potato production areas of Erzurum province by morphological and molecular methods, determination of the infestation rates of economically important species and a field with intense infestation of Pratylenchus neglectus (Rensch 1924) and Ditylenchus destructor (Thorne 1945) in Pasinler plain, It was aimed to determine the effects of a commercial nematicide (Velum Prime® SC 400, Bayer Crop Science) with the active ingredient Fluopyram on the population density of three potato cultivars (Agria, Granola and Marfona).
Method: The Improved "Baermann Funnel Method" (Hooper 1986) and "Cobb Sieving Method" (Cobb 1918) were used for the extraction of plant-parasitic and cyst-forming nematodes from soil samples collected during the survey. Species-specific SCAR primers were employed for the molecular identification of morphologically characterized significant plant-parasitic nematodes. The population densities of Pratylenchus neglectus and Ditylenchus destructor, detected in high numbers, were examined over two years (2021-2022) on Agria, Granola and Marfona potato varieties using a randomized block design and split-plot layout in Ebsemce village (Pasinler, Erzurum).
Findings: According to the data obtained from the application, plant-parasitic nematodes extracted from 186 positive samples collected from potato cultivation areas in 14 districts of Erzurum province were morphologically measured and identified as 17 species: Pratylenchus neglectus, P. thornei (Sher and Allen 1953), Ditylenchus destructor, D. myceliophagus (Goodey 1958), Pratylenchoides alkani (Yüksel 1977), P. erzurumensis (Yüksel 1977), P. leiocauda (Sher 1970), Paratylenchus projectus (Jenkins 1956), Paratrophurus acristylus (Siddiqi and Siddiqui 1983), P. stratius (Castillo, Siddiqi and Gomez-Barcina 1989),  Helicotylenchus digonicus (Perry 1959), H. pseudorobustus (Steiner 1914), Merlinius brevidens (Allen 1955), M. microdorus (Geraert 1966), Rotylenchus cypriensis (Antoniou 1980), Trophurus imperialis (Loof 1956) and Zygotylenchus guevarai (Tobar Jiménez 1963). No cyst nematodes were found. The molecular diagnosis of economically significant species, P. neglectus, P. thornei, and D. destructor, was conducted using specific species-specific primer pairs. The densities of important plant-parasitic nematodes in the soil samples (100 cm³/soil) were counted. Additionally, the effect of the commercial nematicide with the active ingredient Fluopyram (Velum Prime® SC 400, Bayer Crop Science) on the population density of P. neglectus and D. destructor identified in the field trial was determined on three different potato varieties (Agria, Marfona, Granola) in a split-plot design with randomized blocks.
Results: In the potato production areas of Erzurum province in North Eastern Anatolia, 17 plant-parasitic nematode species were identified. Of these, 12 are new records for Erzurum. The nematodes Ditylenchus destructor, Pratylenchus neglectus, and P. thornei have been identified as potential pests in Erzurum. D. destructor was most common in Pasinler (53.7%) and most dense in Yakutiye (550), while P. thornei was most common and dense in Palandöken (%28,6, 51,4), and P. neglectus was most common and dense in Yakutiye (%87,5, 87,5). Molecular identification of economically significant nematodes P. neglectus, P. thornei, and D. destructor was performed. Bands of approximately 144 bp for P. neglectus were observed using PNEG-F1 and D3B5 specific primer pairs, 288 bp for P. thornei using PTHO and D3B primers, and 346 bp for D. destructor using D1 and D2 primers. In field trials conducted in Ebsemce village, Pasinler district, the impact of Velum SC 400 (Fluopyram) on the population densities of P. neglectus and D. destructor was evaluated across Agria, Granola, and Marfona potato varieties. Fluopyram was effective against P. neglectus, significantly reducing its population, but did not show the same effect on D. destructor. Statistical analyses indicated that Agria was the most resistant variety, Granola was moderately resistant, and Marfona was the least resistant. This study provides detailed information on the identification, distribution, and diversity of plant-parasitic nematodes in Erzurum's potato fields and evaluates the impact of a commercial nematicide on P. neglectus and D. destructor populations. The findings are valuable for developing management strategies for harmful plant-parasitic nematodes in potato cultivation.
Keywords:  Erzurum, potato, Fluopyram, diagnosis, Pratylenchus neglectus, Ditylenchus destructor