Türkiye'de şeker pancarı üretim alanlarında enfeksiyon oluşturan beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) izolatlarının p31 proteininin moleküler karakterizasyonu
Molecular characterization of p31 protein of beet necroticyellow vein virus (BNYVV) isolates in sugar beet production areas of Turkey
Yazar: MURAT GÜNGÖR
Danışman: PROF. DR. NAZLI DİDE KUTLUK YILMAZ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Vektör Polymyxa betae ile taşınan ve "rhizomania" hastalığına neden olan Beet
necrotic yellow vein virus (BNYVV), şeker pancarı üretim alanlarında sıklıkla
rastlanan en tahripkar virüstür. Bu çalışmada, Türkiye'nin farklı coğrafik
bölgelerinden elde edilmiş olan ve BNYVV ile bulaşık olduğu bilinen 15 toprak örneği
kullanılmıştır. Öncelikle, tuzak bitki testi yöntemine göre BNYVV izolatlarının
yeniden çoğaltımı sağlanmıştır. Şeker pancarı köklerinde P. betae'nın varlığı
mikroskobik olarak ve RT-PCR ile belirlenmiştir.
BNYVV RNA-4'ü tarafından kodlanan P31 proteini, virüsün vektörle etkili
taşınması ve virülensi ile ilişkilidir. Bu çalışmada, 10 BNYVV izolatının P31 gen
bölgesinin nükleotit dizileri elde edilmiştir. Bu izolatların Dünya izolatları ile BLAST
analizi ve elde edilen filogenetik ağaç, izolatları; Grup II ve Grup III olmak üzere iki
farklı P31 grubuna ayırmıştır. Grup II'de sadece IGDR-6 izolatı yer almış, Kas2 izolatı
(Kazakistan) ile yüksek nükleotit benzerliğine (%99.76) sahip olduğu belirlenmiştir.
GZNP-27, ELZG-44, SMSN-61, EDRN-125, BRSA-148, CNKL-150, KSTM-281,
KYSR-524 ve ANKR-617 izolatları ise Grup III'de yer almış, IV4 izolatı (İtalya) ile
en yüksek benzerlik (%99.88-%100) göstermişlerdir.
Ayrıca, 15 BNYVV izolatı virüsün sistemik konukçusu Nicotiana
benthamiana'ya mekanik olarak inokule edilmiştir. Şiddetli (cücelik ve mozayik) ya
da zayıf (mozayik) simptom oluşumu gözlenen bu bitkilerin sistemik yapraklarından
RNA izolasyonunu takiben, gen spesifik primerler kullanılarak RT-PCR çalışmaları
gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda; 15 BNYVV izolatı ile enfekteli N.
Benthamiana'da P31 geni ile ilgili bölge saptanmasına rağmen, kılıf proteini bölgesi
10 izolatta, P25 gen bölgesi 1 izolatta, P26 gen bölgesi ise 4 izolatta belirlenmiştir. Bu
sonuç, N. benthamiana'da BNYVV'nin simptom oluşumunda P31 geninin rol
oynadığını desteklemiş, P25 ve P26 gen bölgelerinin ise bazı izolatlarda virüsün
replikasyonu esnasında tespit edilemediğini göstermiştir.

Abstract:
Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV), which is known as "the agent of rhizomania
disease" and transmitted by Polymyxa betae, is the most destructive and prevalent virus
in sugar beet fields. In this study, 15 BNYVV-infested soil samples were selected
according to their geographic locations. Firstly, BNYVV was propogated as bait plant
technique. The presence of P. betae was detected in the roots of bait plants using a
light microscopy and by RT-PCR using specific primers.
P31 protein encoded by BNYVV RNA-4 is associated with efficient vector
transmission and virulence. In this study, nucleotide sequences of P31 coding region
of 10 different isolates were obtained. The BLAST and phylogenetic analysis divided
BNYVV isolates into two different P31 groups as Group II and Group III. The Group
II consisted of only IGDR-6 isolate and found to have high nucleotide identity with
Kas2 isolate (99.76%). Also, GZNP-27, ELZG-44, SMSN-61, EDRN-125, BRSA-
148, CNKL-150, KSTM-281, KYSR-524 and ANKR-617 which were divided into
Group III had the highest similarity (99.88%-100%) with IV4 isolate (Italy).
Additionally, systemic host Nicotiana benthamiana was mechanically
inoculated by 15 BNYVV isolates. Some BNYVV isolates induced very strong
symptom (dwarfing and mosaic) the others induced mild symptom (mosaic) on N.
benthamiana. After RNA isolation, RT-PCR studies were conducted by using gene
specific primers. This study showed that the P31 gene could be detected in N.
benthamiana plants infected with 15 BNYVV isolates, the CP gene with only 10
isolates, the P25 gene with one isolate and the P26 gene with four isolates. This result
supported that the P31 gene is involved in symptom expression on N. benthamiana,
the P25 and P26 genes were not possible to be detected with some BNYVV isolates
during virus replication.