Adıyaman ve Şanlıurfa illerinde bağlarda enfeksiyonlara sebep olan fitoplazmaların saptanması, moleküler karakterizasyonu ve bitki savunma tepkilerinin araştırılması
Detection and molecular characterization of phytoplasmas causing infections in grapevine in Adiyaman and Şanliurfa and investigation of plant defense response
Yazar: ERAY ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL GÜLDÜR
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Tarımsal üretimi neredeyse tehdit edecek seviyelere ulaşan fitoplazma hastalıklarının tahribatı yıldan yıla artmaktadır. Bu patojenlerin kültüre alınamamasından dolayı mücadele olanakları oldukça sınırlı kalmıştır. Bu gibi bitki hastalıkları ile mücadele edebilmenin ön koşulu, patojenin doğru ve detaylı bir biçimde tanılanması ve bitkilerde oluşturdukları ilk tepkilerin araştırılmasıdır. Bu çalışma ile son zamanlarda özellikle Şanlıurfa ve Adıyaman illerinde asmalarda ve antepfıstığı üretim alanlarında artış gösteren sararma ve kurumaların görüldüğü bitkiler fitoplazmalar açısından testlenmiş, simptomatolojik bulguların bir kısmı fitoplazmalar ile ilişkilendirilmiştir. Asmalarda 16SrXII ve 16SrI grubu fitoplazmaların varlığı ilk defa bu çalışma ile ortaya konulmuştur. Fitoplazma-pozitif olan üzüm bağlarında bulunan antepfıstığı ağaçlarından da fitoplazma tespit edilmiştir. Saptanan fitoplazmaların 16SrDNA korunmuş gen bölgesi ve VMP1, Tuf ve SecY gibi protein kodlayan genler bakımından birbirileri ile %100 dizi benzerliği gösterdikleri Nested-PCR/RFLP, DNA dizileme, filogenetik evrimsel ilişkilerin analizi gibi yöntemler ile ortaya konulmuştur. Ayrıca etmen için inokulüm kaynağı olabilecek tarla sarmaşığı (Convolvulus spp.), sürünücü horoz ibiği (Amaranthus blitoides) ve çediotu (Prosopis farcta) örneklerinden de 16SrXII-A grubu fitoplazmalar belirlenmiştir. Bois noir fitoplazma hastalığının yabancıot konukçusu olarak bilinen Convolvulus spp. bitkilerine ilave olarak Amaranthus blitoides ve Prosopis farcta'da 16SrXII-A grubu fitoplazmaların varlığı ilk kez bu çalışma ile ortaya konmuştur. 16SrXII-A grubu fitoplazmaların VMP1 gen dizileri filogeni yöntemleri ile araştırılmış ve GenBankasında kayıtlı Gürcistan'dan rapor edilen fitoplazmalar ile  büyük benzerlikler gösterdikleri tespit edilmiştir. Ayrıca 16SrXII-A grubu fitoplazmaların Hönüsü isimli yerel bir asma çeşidindeki çeşitli savunma tepkileri araştırılmıştır. 'Ca.P.solani' ile enfekteli bitkilerde katalaz, peroksidaz, prolin, MDA, H2O2 içeriği, toplam fenolikler, lignin ve kalloz birikimi artış gösterirken, toplam protein ve klorofil miktarında önemli düzeyde azalmalar tespit edilmiştir (p<0.05).

Abstract:
The destruction of phytoplasma diseases, which almost threaten agricultural production, is increasing day by day. Due to the fact that these pathogens could not be cultured, their management possibilities were rather limited. The prerequisite for control of such plant diseases is the accurate and detailed identification of the pathogen and the investigation of the initial reactions it produces in plants. With this study, it was ensured that the yellowing and scorching symptoms, which increased in the grapevine and pistachio production areas in the provinces of Şanlıurfa and Adıyaman, were tested for phytoplasmas, and some of the symptomatological findings were associated with phytoplasmas. The presence of 16SrXII and 16SrI group phytoplasmas in grapevines was first demonstrated with this study. The presence of phytoplasma has also been detected from pistachio trees grown in phytoplasma-positive local vineyards. The presence of phytoplasmas have been proved by methods such as Nested-PCR/ RFLP, DNA sequencing, analysis of phylogenetic evolutionary relationships in terms of 16SrDNA conserved gene region and protein encoding genes such as VMP1, Tuf and SecY. In addition, 16SrXII-A group phytoplasmas were obtained from Convolvulus spp., Amaranthus blitoides and Prosopis farcta plants, which may be the source of inoculum for the agent. While Convolvulus spp. plants are a well known host for Bois noir disease in the world literature, the presence of 16SrXII-A group phytoplasmas in Amaranthus blitoides and Prosopis farcta plants was first revealed with this study. VMP1 gene sequences of 16SrXII-A group phytoplasmas were investigated by phylogeny methods and it was determined that they showed great similarities with the phytoplasmas previously registered in GenBank from Georgia. In addition, it was investigated to what extent 16SrXII-A group phytoplasmas affect various defense responses in a local grape variety named Hönüsü. Catalase, peroxidase, proline, MDA, H2O2 content, total phenolics, lignin and callose accumulation increased in plants infected with 'Ca.P.solani', while significant decreases were found in the total amount of protein and chlorophyll (p <0.05).