Yüksek toprak sıcaklıklarına farklı sürelerde maruz bırakılan Mi-1 geni taşıyan domates bitkilerinin Meloidogyne incognita'ya tepkileri
Responses of tomato plants bearing Mi-1 exposed to high soil temperatures for varied time periods to Meloidogyne incognita
Yazar: TEVFİK ÖZALP
Danışman: DOÇ. DR. ZÜBEYİR DEVRAN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Domates, dünyada yetiştiriciliği yapılan en önemli sebzelerden birisidir. Kök-ur nematodları domatesin ekonomik olarak önemli bir zararlısıdır. Kök-ur nematodlarına karşı dayanıklı çeşitlerin kullanılması en etkili mücadele yöntemidir. Domateste kök ur nematodlarına karşı dayanıklılık Mi-1 geni tarafından sağlanmakta olup, Meloidogyne incognita, M. javanica ve M. arenaria türlerine karşı etkilidir. Fakat Mi-1 geni tarafından sağlanan dayanıklılık virülent kök-ur nematod popülasyonlarına karşı etkisiz olmakta ve yüksek toprak sıcaklığında kırılmaktadır.

Yüksek toprak sıcaklığında Mi-1 geninin performansı ve dayanıklılığın kırılma süresi hakkında farklı bilgiler bulunmaktadır. Bu çalışmada, 25°C, 28°C, 30°C ve 32°C olmak üzere 4 farklı toprak sıcaklığına 6, 12, 24, 48, 120 ve 168 saat sürelerle maruz bırakılan hassas (mimi), heterozigot dayanıklı (Mimi) ve homozigot dayanıklı (MiMi) domates çeşitlerinin M. incognita'ya tepkileri incelenmiştir. 

Denemelerde domates bitkileri 4 gerçek yapraklı dönemde iken her biri 1000 adet M. incognita J2 ile inokulasyon yapılmıştır. Bitkiler M. incognita'yla iki farklı durumda inokule edilmiştir. İlk denemede bitkiler ayrı ayrı 4 farklı toprak sıcaklığına, belirtilen farklı sürelerde maruz bırakılmıştır. Daha sonra bitkiler toprak sıcaklığı 25°C'ye ayarlanmış olan diğer kabine alınmıştır. Toprak sıcaklığı 25°C'ye olduğunda, bitkiler M. incognita ile inokule edilmiştir. Bu deneme sonucunda testlenen tüm sıcaklıklarda domates çeşitlerinin dayanıklılığı kırılmamıştır. İkinci denemede, bitkiler belirtilen toprak sıcaklılarında 6, 12, 24, 48, 120 ve 168 saat boyunca ayrı ayrı tutulmuştur. Toprak sıcaklıkları 25°C, 28°C, 30°C ve 32°C ulaştığında M. incognita ile inokule edilmiştir. Belirtilen farklı toprak sıcaklıklarında ve sürelerde tutulan bitkiler daha sonra toprak sıcaklığı 25°C olacak şekilde ayarlanmış kabine alınmıştır. 30°C toprak sıcaklığında 120 ve 168 saat tutulan dayanıklı bitkilerde ur sayısı, yumurta kümesi sayısı ve larva sayısı (J2 sayısı/100 g toprak) biraz artmıştır. Fakat Pf/Pi değeri 1'in altında bulunmuştur. 

M. incognita ile inokulasyondan sonra 32°C toprak sıcaklığında 6 ve 12 saat tutulan bitkilerin köklerinde oluşan yumurta kümesi sayılarında herhangi bir değişiklik olmamıştır. Ancak 32°C toprak sıcaklığında 24 saat tutulan dayanıklı domates bitkilerin köklerindeki yumurta kümesi ve gal sayılarında istatistikî olarak önemli bir artış görülmüştür. 32°C toprak sıcaklığında 48 saat tutulan bitkilerin köklerinde yumurta kümesi sayısı, ur sayısı ve larva sayısı (J2 sayısı/100 g toprak) 24 saat tutulanlardan daha fazla artmıştır.

Heterozigot dayanıklı bitkilerin 32°C toprak sıcaklığında 48 saat ve daha fazla tutulmasında Pf/Pi değeri 1'den büyük çıkmıştır. Buna karşın homozigot dayanıklı bitkilerde ise 32°C toprak sıcaklığında 120 ve 168 saat tutulmasında Pf/Pi değeri 1'den büyük çıkmıştır. Bu çalışma 32°C toprak sıcaklığında 48 saat ve daha fazla tutulan bitkilerde dayanıklılığın kırıldığını göstermiştir. Bu bulgular, toprak sıcaklığının 32°C'ye ulaştığı üretim alanlarında, Mi-1 geni taşıyan dayanıklı domates çeşitlerinin daha etkin kullanılmasına imkân verebilecektir.

Abstract:
Tomato is one of the most important vegetables grown in the world. Root-knot nematodes are considered as economic pests of tomato. The use of tomato varieties resistant to root-knot nematodes is the most effective management method. In tomato, resistance to root-knot nematodes is controlled by the Mi-1 gene which confers resistance to Meloidogyne incognita, M. javanica and M. arenaria. But Mi-1 gene is not effective against virulent root-knot nematode populations. Moreover, resistance provided by this gene is broken down at high soil temperature. 

There is contradictory information about the breaking duration of resistance and the performance of Mi-1 gene at high soil temperature. In the present study, responses to M. incognita of susceptible (mimi), heterozygote resistant (Mimi) and homozygote resistant (MiMi) tomato varieties subjected to four different soil temperatures (25°C, 28°C, 30°C and 32°C) for time periods (6, 12, 24, 48, 120 and 168 h) were separately investigated.

 In all experiments, tomato plants with four true leaves stages were inoculated with 1000 second-stage juveniles of M. incognita. Plants were inoculated with M. incognita in two different experimental designs. First, plants were separately exposed to different soil temperatures for time periods mentioned above. Then, the plants were transferred to another growth chamber. When soil temperature was at 25°C, the plants were inoculated with M. incognita. Resistance of tomato varieties was not broken down in the tested all soil temperatures. Second, the plants were separately exposed to different soil temperatures mentioned above for time periods (6, 12, 24, 48, 120 and 168 h). When soil temperature reached separately at 25°C, 28°C, 30°C and 32°C, plants were simultaneously inoculated with M. incognita. Inoculated plants were held in soil temperatures mentioned for time periods and then, transferred to another growth chamber at 25°C soil temperature. The number of juveniles in soil, and galls and egg masses on root of resistant plants held at 30°C soil temperature for time periods 120 and 168 h increased a few values. But Pf/Pi ratio was < 1. 

The number of egg masses on root of resistant plants held at 32°C high soil temperature for time periods 6 and 12 hours did not change. But, the number of galls and egg masses on root of resistant plants held at 32°C high soil temperature for 24 hours were statistically significant. When same plants were held at 32°C soil temperature for 48 hours, the number of juveniles in soil, gall and egg masses on root of them increased more than for 24 hours. Pf/Pi ratio of heterozygote resistant plants subjected to at 32°C soil temperature for 48 hours and more than 48 hours was >1. However, Pf/Pi ratio of homozygote resistant plants subjected at 32°C soil temperature for 120 and 168 hours was >1. This study showed that resistance was broken in plants held at 32°C soil temperature for 48 hour and more. The findings could help the efficient use of tomatoes bearing Mi-1 gene grown in fields which are at high soil temperatures (≥32°C).