Farklı turunçgil türlerinin Citrus chlorotic dwarf assocıated vırus (CCDaV)'üne dayanıklılık durumlarının belirlenmesi ve bazı R dayanıklılık genlerinin ekspresyon analizleri
Determination of resistance/susceptibility of important citrus species to Citrus chlorotic dwarf associated virus (CCDaV) and expression analyses of some R genes
Yazar: BENGİ TOPKAYA
Danışman: PROF. DR. BAYRAM ÇEVİK
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Turunçgil klorotik cüceleşmeyle ilişkili virüs (Citrus chlorotic dwarf associated virus, CCDaV) turunçgil üretiminde verim ve kaliteyi olumsuz etkileyen virüs hastalıklarından biridir. Hastalık ilk kez 1980'li yılların sonlarında ülkemizde ortaya çıkmış ve kısa süre içerisinde Doğu Akdeniz Bölgesi turunçgil üretim alanlarına yayılmıştır. Hastalık Defne beyazsineği Parabemisia myricae (Homoptera: Aleyrodidae) ile taşınmakta olup, virüs daha sonra Çin'de de bulunmuştur. Bu tez çalışması kapsamında öncelikle CCDaV-BATEM-M izolatının tespiti, biyolojik ve moleküler karakterizasyonu yapılmıştır. İzolatın CP geninin nükleotit ve aminoasit düzeyinde yapılan çoklu dizi analizleri sonucunda hem ülkemizdeki hem dünyadaki diğer izolatlar ile % 99-100 oranında benzerlik gösterdiği belirlenmiştir. Daha sonra ülkemizde yaygın olarak yetiştirilen turunçgil türlerinin CCDaV'ye dayanıklılık ve duyarlılık durumları ortaya konulmuştur. Bu amaçla altı farklı turunçgil türüne CCDaV inokülasyonu yapılmış ve aşılamadan 3, 6 , 9 ve 12 ay sonra virüs yoğunluğu real-time PCR yoluyla mutlak kantitasyon yapılarak tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak turunçgil türlerindeki CCDaV dayanıklılık düzeyleri belirlenmiş ve limonun en duyarlı, üç yapraklı portakalın ise en dayanıklı tür olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca çalışma kapsamında CCDaV'ye dayanıklı ve duyarlı bulunan türlerde, bazı R genlerinin ekspresyon analizleri yapılarak dayanıklılıkta etkili R genleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla ilk olarak portakal bitkisinin genomunda kodlanan R genlerinden 15 tanesi seçilerek bu genlere spesifik primerler tasarlanmıştır. Daha sonra limon ve üçyapraklı portakal bitkilerine aşılama yoluyla CCDaV inokülasyonu yapılmış ve inokülasyondan 3, 6 ve 9 ay sonra alınan yaprak örneklerinden total RNA izolasyonu yapılmıştır. Seçilen 15 adet R geninin CCDaV enfekteli ve kontrol bitkilerinde ekspresyonu real-time RT-PCR yöntemiyle belirlenmiştir. Bu genlerin altı tanesinin ekspresyonu CCDaV dayanıklı bitkide artarken, diğer genlerde değişmediği belirlenmiştir. Yapılan ekspresyon analizleri CCDaV inokülasyonu sırasında dayanıklı üçyapraklı ve duyarlı limonda farklı ekspresyon gösteren R genleri ortaya konulmuştur. Sonuçlar, test edilen R genlerinden yedi tanesinin CCDaV'ye dayanıklılıkta etkili olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Citrus chlorotic dwarf associated virus (CCDaV) is one of the virus diseases adversly effecting yield and quality in citrus production. The disease emerged first in Turkey in the late 1980s and spread to citrus producing areas of the Eastern Mediterranean Region of Turkey. The disease is transmitted by Parabemisia myricae (Homoptera: Aleyrodidae) and virus was also reported in China. In this thesis study CCDaV-BATEM-M isolate was identified, biological and molecular characteristics of this isolate was determined. The result of the multiple sequence comparision of the CP gene at amino acid and nucleotide level revealed that the isolates share 99-100% similarity to other isolates from Turkey and other countries in the world. Then, resistance status of commonly grown citrus scpecies in Turkey to CCDaV were determined. In this respect, six different citrus species were inoculated with CCDaV and virus load at 3, 6, 9 and 12 months after inoculation was determined by absolute quantitation using real-time PCR. By comparing results obtained, resistance levels of these citrus species to CCDaV were determined and it was shown that while lemon was the most sensitive, trifoliate orange the most resistant species to CCDaV. In addition, expression of some R genes were analyzed in the most resistant and susceptible citrus species to determine R genes associated with CCDaV resistance. For this, first 15 R genes encoded in genome of sweet orange were selected and gene spesific primers were designed for each R gene. Then lemon and trifolaite orange plants were inoculated with CCDaV by grafting and total RNA was isolated from leaf samples collected from the infected and control plants at at 3, 6 and 9 months after inoculation. The expressions of the fifteen selected R genes in the infected and controls plants were determined by real-time RT-PCR method. As a result, while the expression of six R genes increased in response to CCDaV infection in resistant plants the expression of the others did not change. The expression analyses revealed some R genes are differentially expreesed in resistant trifoliate orange and susceptible lemon in reponse to CCDaV infection. The results showed that seven differentily expressed R genes identified in this study may be important for CCDaV resistance.