Su kısıtı koşullarında yetiştirilen biber bitkilerinde farklı azot formlarının domates lekeli solgunluk virüsü (tomato spotted wilt virus) enfeksiyonuna ve bitki gelişim parametrelerine etkileri
The effect of different nitrogen forms on tomato spotted wilt virus infection and plant growth parameters of pepper plants grown in water deficient conditions
Yazar: ZEYNEP ASLAN
Danışman: PROF. DR. MİRAY SÖKMEN ; PROF. DR. COŞKUN GÜLSER
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Biber = Pepper ; Bitki gelişimi = Plant development ; Biyokütle = Biomass ; Domates lekeli solgunluk virüsü = Tomato spotted wilt virus ; Evapotranspirasyon = Evapotranspiration ; Su stresi = Water stress ; Tolerans = Tolerance

Özet:
Besin maddeleri bitkilerin biyotik ve abiyotik stres koşullarına toleransları üzerinde etkiye sahiptir. Abiyotik stres faktörlerinden birisi olan su noksanlığı hem bitki hem de bitki-patojen ilişkileri bakımından önemlidir. Bu çalışmada aynı dozda farklı formlarda verilen azotun, perlit:torf (1:4) ortamında kısıtlı (%30) ve tam (%70) sulama rejimleri altında yetiştirilen "Kandil Dolma" biber çeşidinde Tomato spotted wilt virus (TSWV) enfeksiyonu ve bitki gelişim parametrelerine etkileri araştırılmıştır. 
Bu çalışmada, iki farklı sulama rejimi altında yetiştirilen biber bitkilerine 5 farklı besin maddesi [NH4NO3, NH4(SO4)2, Mg(NO3)2, Mg(SO4)2 ve Üre] üç tekerrürlü olarak uygulanmış ve uygulamadan 2 hafta sonra bitkiler TSWV ile inokule edilmiştir. Virüs inokulasyonundan 4 ve 8 hafta sonra denemeye ait tüm bitkiler (TSWV ile inokule edilen ve edilmeyen) enfeksiyonun varlığını teyit etmek için ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) yöntemi ile 2 defa test edilmiştir. Çalışmada, hem tam hem de kısıtlı sulama koşullarında besin elementi uygulanmayan kontrol bitkilerinin ortalama ELISA absorbans değerleri bu bitkilerde virüs titresinin daha yüksek olduğuna işaret etmiştir. Enfekteli üre ve nitrat formunda azot [NH4NO3, Mg(NO3)2] uygulanan bitkilerin kısıtlı sulama koşullarında TSWV'ye karşı daha yüksek toleransa sahip olduğu, sülfatlı besin maddeleri (NH4SO4 ve MgSO4) uygulananların ise virüs enfeksiyonundan nispeten daha fazla etkilendikleri saptanmıştır. Ayrıca, kısıtlı sulama koşullarında yetiştirilen enfekteli bitkilerde (sülfatlı besin maddesi uygulananlar hariç) TSWV simptomlarının şiddetinin azaldığı gözlenmiştir. Su kısıtı koşullarında sağlıklı ve TSWV-enfekteli bitkilerin toplam evapotranspirasyon (ET) değerlerinin, tam sulanan bitkilere göre önemli düzeyde azaldığı, bu azalmanın NH4SO4 ve MgSO4 uygulananlarda daha belirgin olduğu saptanmıştır. Çalışma sonuçları, tam sulama koşullarında enfekteli bitkilerdeki biyokütle kaybının %23, kısıtlı su koşullarındaki kaybın ise %12 olduğunu göstermiştir. Tam sulama koşulları altında MgSO4 hariç, tüm uygulamalarda sağlıklı bitkilerin ortalama su kullanma randımanı (SKR) daha yüksek olurken, kısıtlı sulamada kontrol, üre ve NH4NO3 uygulanan enfekteli bitkilerinki daha yüksek bulunmuştur. 
Bu çalışma, kısıtlı su şartlarında üre, NH4NO3, veya Mg(NO3)2 ile TSWV enfeksiyonu etkileşiminin bitki gelişimine pozitif katkı yaparak ya da bu besin maddelerinin virüs enfeksiyonunu baskılayarak etkide bulunduğuna işaret etmiştir. Gelecekte, arazi koşullarında farklı su stresleri altında bitki-virüs etkileşimi üzerine değişik besin elementleri ve konsantrasyonlarının etkilerinin belirlenmesine yönelik çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Plant nutrients has an impact on tolerance of plants against abiotic and biotic stress conditions. Water deficiency, which is one of abiotic stress factors, is important both in plant and plant-pathogen interactions. In this study, the effects of different nitrogen forms given at the same doses on Tomato spotted wilt virus (TSWV) infection and plant growth parameters of pepper cultivar "Kandil Dolma" grown in perlit: peat (1:4) mixture under limited (30%) and full (70%) irrigation conditions.
In this study, five different plant nutrients [NH4NO3, NH4(SO4)2, Mg(NO3)2, Mg(SO4)2 ve Üre] with three replications were applied to pepper plants grown under two irrigation conditions, and the plants were mechanically inoculated with TSWV after two weeks of nutrient treatment. All plants (TSWV-inoculated and non-inoculated) were tested by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) to confirm virus infection four and eight weeks after mechanical inoculation. The mean absorbance values of control plants (virus-inoculated non-fertilized) grown under limited and full irrigation indicated that these plants have higher virus titre. When compared, the pepper plants applied with urea and nitrate-containing fertilizers [NH4NO3, Mg(NO3)2] had more tolerance to TSWV under water limited condition, whereas the plants applied with sulphate-containing fertilizers (NH4SO4 and MgSO4) were relatively affected by the virus more than other treatments. Also, the severity of TSWV symptoms decreased in infected-pepper plants (except the ones treated with sulphate-containing nutrients) grown under limited irrigation. In water deficient condition, total evapotranspiration (ET) values of healthy and infected plants decreased significantly when compared with those of fully irrigated ones, however, this reduction was more obvious in plants treated with NH4SO4 and MgSO4. The results of the study showed that biomass loss of infected plants was higher in full-irrigated plants (23%) than limited-irrigated ones (12%). All nutrient-applied healthy plants, except MgSO4-treated ones, had higher mean water use efficiency (WUE) under full irrigation, while urea and NH4NO3-applied infected plants had higher WUE than the others under limited irrigation. 
This study indicated that TSWV infection and urea, NH4NO3 or Mg(NO3)2 interactions may provide positive contribution on plant fitness or some nutrients may supress virus infection under water deficient conditions. In future, the impact of nutrients and their concentrations on plant-virus interactions under different water stress in field conditions are needed to be studied.