Diyarbakır ve ilçelerinde pamuk kök ve kökboğazı fungal hastalık etmenlerinin morfolojik ve moleküler yöntemlerle tespiti ve bazı mikro besin elementlerinin hastalık gelişimine etkisinin belirlenmesi
Detection of cotton root and collar fungal disease agents in Diyarbakır and i̇ts di̇stricts by morphological and molecular methods and determination of the effect of some mi̇cronutrients on disease development
Yazar: ADALET KARADAŞLI
Danışman: PROF. DR. HAMİT KAVAK
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Diyarbakırda pamuk üretiminin yoğun olarak yapıldığı merkez ve diğer ilçelerine (Bağlar, Sur, Çınar, Bismil, Yenişehir, Ergani, Eğil, Kayapınar, Silvan) 2020-2021 yıllarında, toprak kökenliler ağırlıklı olam üzere fungal etmenlerin tespiti amacıyla survey çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Survey çalışmalarında tam veya kısmi solgunluklar, gelişme geriliği, kloroz ve kahverenkli lekelenmeler, kök ve kök boğazında kararmalar gibi fungal hastalık belirtileri gözlenen bitkilerden örnekleme yapılmıştır. Şansa bağlı olarak elde edilen 209 hastalıklı bitki örneğinden 125 adet tek izolat 23 tanesinde ise birden fazla fungus izolatı elde edilmiştir. Tüm hastalıklı örneklerinden izolat elde edebilme başarısı % 70.81 olarak saptanmıştır. Bitkiyi temsil edecek şekilde ağırlıklı kök, kökboğazı, sap dibi olmak üzere; yaprak ve koza'dan alınan örneklerden elde edilen izolatlar Morfolojik, MALDI-TOF MS ve DNA dizi analizleri ile teşhis edilmiştir. Tanı çalışmaları neticesinde pamuktan izole edilen ve patojen bulunan izolatların %100 benzerlik oranı ile Verticillium dahliae ve %100 benzerlik oranlarıyla Fusarium oxysporum, Fusarium proliferatum ve Fusarium solani türleri olduğu saptanmıştır. F. proliferatum ve F. solani bölge pamuklarında tespit edilen iki yeni tür olarak görülmüştür. Bölge pamuklarından elde edilen toplam örnek ve izolatlar benzer özelliklerine göre gruplandırılarak indirgenmiştir. Tanı sonuçlarına göre Fusarium türlerinin yaygınlığı %85.7; V. dahliae' nın yaygınlığı ise %14.3 olarak belirlenmiştir.  Çalışma sonucunda konukçuya uygulanan patojenisite testinde negatif çıkan ve non-patojen olarak belirlenen 20 adet fungus izolatı elde edilmiştir. Bunların teşhis ve tanıları mikroskop altında morfolojik yapılarının incelenmesiyle ve MALDI-TOF analiz yönteminden yararlanılarak karşılaştırmalı olarak yapılmıştır. Teşhis sonuçlarına göre; Aspergillus cinsi fungusların pamuğun yaprak koza ve kök kısımlarında yoğun birikim gösterdikleri belirlenmiştir. Diğer tarftan 20 izolat içerisinde en yoğun saprofit türün Aspergillus niger olduğu, yüksek benzerlik tanı oranına göre saptanmıştır. Patojenisite testler ve moleküler analizler sonucunda, patojen olduğu kesinleşen Verticillium dahliae ve Fusarium oxysporum izolatlarına karşı bazı fizyolojik ve mikro besin element uygulamaları yapılmıştır. Bu çalışmalar kapsamında Hoagland besin katkılı su kültürünün etmenlerin gelişmesine engel olmadığı, V dahliae'da daha yüksek olmak üzere her iki patojenin bitkideki prolin miktarını önemli düzeylerde arttırdıkları, analiz sonuçlarında ortaya konulmuştur. Demir, Çinko ve Bakır'ın 0.25, 0.025 ve 0.0025 g/l PDA ve harç toprağı ortamındaki deneme sonuçlarında farklı sonuçlar elde edilmiştir. Petri denemelerinde her üç mikrobesin ortamının, en yüksek dozlarında en fazla olmak üzere, etmenlerin koloniyal gelişmesini istatistiksel açıdan engellediği belirlenmiştir. Aynı doz ortamında yetiştirilerek patojenisiteye maruz bırakılan saksı bitkilerinin ölçüm sonuçlarına göre ise mikro besin elementlerinin etmen gelişmelerine engel olmadığı bulunmuştur.

Abstract:
In 2020-2021, survey studies were conducted for the detection of fungal pathogens, mainly those of soil origin, in the central and other districts (Bağlar, Sur, Çınar, Bismil, Yenişehir, Ergani, Eğil, Kayapınar, Silvan) in Diyarbakır, where cotton production is intensive. In the survey studies, samples were made from plants with fungal disease symptoms such as full or partial pallor, growth retardation, chlorosis and brownish spots, darkening of the root and root throat. Out of 209 samples of diseased plants obtained due to chance, 125 single isolates and more than one fungal isolate were obtained in 23 of them. The success rate of obtaining isolates from all diseased samples was found to be 70.81%. Isolates obtained from samples taken from leaves and cocoons, mainly root, rhizome, stem bottom, to represent the plant, were diagnosed by morphological, MALDI-TOF MS and DNA analyses. As a consequence of diagnostic studies, it was determined that the isolates isolated from cotton and found pathogens were Verticillium dahliae with a 100% similarity rate and Fusarium oxysporum, Fusarium proliferatum and Fusarium solani species with 100% similarity rates. F. proliferatum, and F. solani they were observed as two new species detected in region cottons. The total samples and isolates obtained from the regional cottons were grouped based on their similar properties and reduced. Based on the diagnostic findins, the prevalence of Fusarium species is 85.7%; the prevalence of V.dahliae was determined as 14.3%. As a consequence of the study, 20 fungal isolates were negative in the pathogenicity test applied to the host and were to be non-pathogenic. Their diagnosis and diagnoses were made comparatively by examining their morphological structures under a microscope and using the MALDI-TOF analysis method. End of diagnostic results, the genus of Aspergillus was determined as colonization forms intensively in the leaf cocoon and root parts of the cotton plant. Among the other 20 isolates, Aspergillus niger was the most dense saprophyte species based on a high similarity diagnosis rate. Pathogenicity as a result of tests and molecular analyses, some physiological and micronutrient element applications were made against Verticillium dahliae and Fusarium oxysporum isolates, which were confirmed to be pathogens. Within the scope of these studies, it was revealed in the analysis results that Hoagland nutrient-supplemented water culture does not prevent the development of both pathogens, including higher in V dahliae, significantly increase the amount of proline in the plant. Different results were obtained in the test results of Iron, Zinc and Copper in 0.25, 0.025 and 0.0025 g/l PDA and mortar soil environment. In Petri trials, it was determined that all three micronutrient environments statistically prevented the colonial development of the pathogens, including the most at the highest doses. According to the measurement results of potted plants that were grown in the same dose environment and exposed to pathogenicity, it was found that micronutrient elements did not prevent the development of both pathogens.