Önemli fındık zararlısı Palomena prasina L. (Hemiptera: Pentatomidae)'nın bakteriyel endosimbiyontlarının metagenom analizi ve yaygınlıklarının belirlenmesi
Metagenome analysis and density of bacterial endosymbionts of important hazelnut pest, Palomena prasina L. (Hemiptera: Pentatomidae)
Yazar: NACİYE SENA ÇAĞATAY
Danışman: PROF. DR. NURPER GÜZ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Bakteriler = Bacteria ; Endosimbiyont bakteriler = Endosymbiont bacteria ; Fındık = Hazelnut ; Metagenomik = Metagenomics

Özet:
Fındık, ülkemiz açısından önemli bir ihraç ürünüdür. Dünyadaki fındık üretiminde ülkemiz birinci sırada yer almaktadır. Ancak son yıllarda fındık bahçelerindeki zararlılar fındık üretimini olumsuz etkilemektedirler. Bu zararlılar arasında yoğun zarara sebep olan Palomena prasina L. (Hemiptera: Pentatomide) fındığın kalitesini düşürmektedir. Çoğu tarımsal ürünlerdeki zararlılar ile mücadelede olduğu gibi fındık üreticileri de kimyasal mücadeleyi yoğun olarak tercih etmektedirler. Kimyasal mücadelenin çevre ve insan sağlığını olumsuz etkilemesi nedeniyle tarım alanlarındaki zararlılar ile mücadelede yeni, etkili ve alternatif mücadele yöntemleri geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada metagenomik yaklaşım kullanılarak P. prasina ile ilişkili 36 farklı endosimbiyont bakteri tespit edilmiştir. Elde edilen metagenomik yaklaşım sonucunda en yaygın ve yoğun bulunan bakterinin Pantoea ve Sodalis cinsi bakteriler olduğu tespit edilmiştir. OTU (Operasyonel Taksonomik birimler) analizlerine dayalı bakteriyel çeşitlilikler sonucu cinsiyetler arasında ve iller arasında istatistiki olarak önemli fark bulunmadığı gözlemlenmiştir. Fındık üretiminin yoğun olarak yapılan il ve ilçelerden toplanan örneklerde Pantoea ve Sodalis cinsi bakterinin yaygınlığı araştırılmıştır. Toplanan 600 P. prasina örneğinin tamamının Pantoea spp. ile enfekteli olduğu gözlenirken, Sodalis cinsinin enfeksiyon oranının ise %27.5-%92.5 arasında olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlar değerlendirildiğinde Pantoea cinsi bakterinin P. prasina için obligat bir bakteri olabileceği, Sodalis cinsi bakterinin ise fakültatif olarak P. prasina'da bulunabileceği tahmin edilmektedir. Pantoea cinsi bakterinin türler arasındaki moleküler filogenetik ilişkileri maksimum olasılık ağaç sonucuna göre polifiletik bir yapı gösterirken, Sodalis cinsi bakterilere ait Bayesian temelli yaklaşımlı analizde politominin görülmesi ise bu türün türleşmesini devam ettiğini göstermektedir. Tez kapsamında yapılan çalışmalar ile P. prasina ile mücadelede potansiyel olarak kullanılabilecek bakteriler hakkında detaylı bilgi sunulmuştur.

Abstract:
Hazelnut is important export product for Turkey. It has took part in the first place in hazelnut production in the world. However, pests in hazelnut orchards have negatively affected hazelnut production in recent years. Among these pests, Palomena prasina, which causes intense damage, reduces the quality of hazelnut as well as production. Hazelnut producers prefer chemical control intensively like others agricultural products control against pests. Due to the negative effects of chemical control on the environment and human health, it is necessary to develop new, effective and alternative control methods for pest control in agricultural areas. In this study, 36 different endosymbiont bacteria associated with P. prasina were identified using the metagenomic approach. As a result, it has determined most common bacteria Pantoea and Sodalis genus. According to bacterial diversity based on OTU (Operational Taxonomic Unit) analysis, it has observed that there was no statistically significant difference between genders and among provinces. The prevalence of Pantoea and Sodalis genus were detected in samples collected from provinces where hazelnut production is intense. It has observed that all 600 P. prasina samples collected were infected with Pantoea spp., while the infection of Sodalis spp. is between 27.5% and 92.5% in the samples . When results evaluated, it is estimated that Pantoea spp. bacteria may be an obligate bacteria, while Sodalis spp.bacteria may found facultative in P. prasina. While Pantoea species show polyphyletic structure under maximum probability tree, Sodalis species display polytomy in the Bayesian based phylogenetic tree. The results of obtained may be beneficial for the use of symbiotic bacteria as a target to control agricultural pests.