Kestane dal kanseri ile biyolojik mücadelede humik maddelerin patojenin hipovirulens oluşturmasına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of humic substances on the formation of hypovirulence by the pathogen for biological control of chestnut branch cancer
Yazar: BÜŞRA BALA
Danışman: DOÇ. DR. EMEL ORDU ; DR. GÜNSELİ KURT GÜR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genetik = Genetics ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Kestane Dal Kanseri, Cryphonectria parasitica'nın neden olduğu Castanea spp.nin bir mantar hastalığıdır ve ağaçların ölümüne neden olmaktadır. Hastalık yapıcı etmen C. parasitica, Cryphonectria hypovirus 1 (CHV1) ile enfekte olduğunda hipovirulent form oluşmakta ve hastalığın kestane dallarında iyileşme gözlenmektedir. C. hypovirus 1, C. parasitica'yı enfekte eden sitoplazmik çift sarmallı ribonükleik asit (dsRNA) bir mikovirüstür. C. parasitica'nın C. hypovirüs 1 (CHV1) ile enfeksiyonu, fungusun virülansını azalmakta ve Avrupa'da kestane dal kanserinin biyolojik kontrol ajanı olarak kullanılmaktadır. Kriparin, filamentli ascomycete C. parasitica'nın hücre duvarlarına hidrofobik özellik kazandıran küçük sisteince zengin bir hidrofobin proteinidir. Format dehidrogenaz mikroorganizmalarda ve bitkilerde farklı çevresel streslere karşı ekspresyonu artan bir stres proteinidir ve markör olarak kullanılması son yıllarda sıklıkla ele alınmaktadır. Humik maddeler toprağın yapısını ve mikroflorasını zenginleştiren doğal makromoleküllerdir. 
Çalışmamızda farklı konsantrasyonlarda fulvik asit ve humik asit içeren ortamlarda C. parasitica'da hipovirülans geliştirerek, fulvik asit ve humik asitin C. hipovirüs 1 'in C. parasitica'da hipovirülans geliştirme sürecine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Hipovirulent suş ile enfekte edilen virulent suşların fulvik asit ve fulvik asit + humik asit içeren besiyerlerinde 14 günlük inkübasyonun ardından morfolojik olarak gözlenen beyaz miseller hipovirülans gelişimi olarak değerlendirilmiştir. Bavendamm testi yapılmış ve petrilerde renk değişiminin gözlenmemiş olması ile hipovirulens oluşumu doğrulanmıştır. RT- PCR analizleri sonucunda kriparinin anlatımının azalmakta olduğu tespit edilmiştir. Kriparin anlatımında en fazla düşüş hem fulvik asit, hem de fulvik asit + humik asit içeren besiyerlerinde 75 ppm konsantrasyonlarında gözlenmiştir. Format dehidrogenaz anlatım analizlerinde fulvik asit, fulvik asit + humik asit içeren besiyerlerinde virulent suş kontrol grubu alınarak değerlendirildiğinde genin anlatımı azaldığı, 0 ppm fulvik asit, fulvik asit + humik asit içeren besiyerleri kontrol olarak alınıp değerlendirildiğinde ise format dehidrogenaz genin anlatımının arttığı görülmektedir. Sonuçlarımız humik maddelerin C. parasitica'nın hipovirulens geliştirmesindeki etkisinin aydınlatılmasında; hipovirulens gelişimi sırasında hem kestane ağacı hem de C. parasitica mantarında ayrıntılı transkriptomik ve proteomik çalışmalarının yapılması gerektiğini göstermektedir.

Abstract:
Chestnut Branch Cancer is a fungal disease of Castanea spp. caused by Cryphonectria parasitica and causes the death of trees. When the disease-causing agent Cyrphonectria parasitica is infected with Cryphonectria hypovirus 1 (CHV1), a hypovirulent form occurs and healing is observed in the chestnut branches of the disease. Cryphonectria hypovirus 1 is a cytoplasmic double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) mycovirus that infects Cryphonectria parasitica. Infection of Cryphonectria parasitica with Cryphonectria hypovirus 1 (CHV1) reduces the virulence of the fungus and is used as a biological control agent of chestnut twig cancer in Europe. Cryparin is a small cysteine-rich hydrophobin protein that imparts hydrophobicity to the cell walls of the filamentous ascomycete Cryphonectria parasitica. Formate dehydrogenase is a stress protein whose expression is increased against different environmental stresses in microorganisms and plants, and its use as a marker has been frequently discussed in recent years. Humic substances are natural macromolecules that enrich the structure and microflora of the soil.
In this thesis, it was aimed to investigate the effect of fulvic acid and humic acid on the hypovirulence development process of Cryphonectria hypovirus 1 in Cryphonectria parasitica by developing hypovirulence in Cryphonectria parasitica in environments containing fulvic acid and humic acid at different concentrations. After 14 days of incubation in media containing fulvic acid and fulvic acid + humic acid of virulent strains infected with hypovirulent strain, morphologically observed white micelles were evaluated as hypovirulence development. Bavendamm test was performed and hypovirulence formation was confirmed by the absence of color change in the petri dishes. As a result of RT-PCR analysis, it was determined that the expression of criparin was decreasing. The greatest decrease in cryparin expression was observed at 75 ppm concentrations in media containing both fulvic acid and fulvic acid + humic acid. In the expression analysis of formate dehydrogenase, when the virulent strain was evaluated by taking the control group in media containing fulvic acid, fulvic acid + humic acid, the expression of the gene decreased, and when the media containing 0 ppm fulvic acid, fulvic acid + humic acid were taken as control and evaluated, the expression of the formate dehydrogenase gene increased. No measurable activity was determined in formate dehydrogenase enzyme activity measurements.Our results in elucidating the effect of humic substances on the development of hypovirulence of C. parasitica; This shows that detailed transcriptomic and proteomic studies should be done in both chestnut tree and C. parasitica fungus during hypovirulence development