Watermelon mosaic virus (WMV) izolatlarında P1 gen bölgesinin moleküler karakterizasyonu ve populasyon dinamikleri
Molecular characterization and population dynamics of the P1 gene region in watermelon mosaic virus (WMV) isolates
Yazar: ÖMER AYDIN
Danışman: DOÇ. DR. ALİ ÇELİK
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Watermelon mosaic virus (Potyvirus citrulli; WMV), kabakgiller familyasında (Cucurbitaceae) yer alan bitkileri enfekte eden bir virüstür. Bu virüs, özellikle karpuz, kavun, kabak ve salatalık gibi ekonomik olarak önemli bitkilerde ciddi verim kayıplarına neden olabilir. Bu çalışmada Eskişehir, Ankara ve Nevşehir illerinden toplanan ve serolojik olarak WMV ile enfekteli olduğu doğrulanmış 10 adet WMV ile bulaşık kabakgil bitkisinden izole edilen WMV izolatlarının yaklaşık 1317 nükleotidlik P1 bölgesi için 750 ve 849 bp büyüklüğünde iki farklı bölgeyi çoğaltan primer çiftleri üretilmek suretiyle moleküler karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Amplifiye edilen ürünler dizilenerek GenBank erişim numaraları alınmıştır. Nükleotid düzeyinde belirlenen benzerlik oranları ve temel düzeyde yapılan filogenetik analiz global WMV izolatlarını P1 bölgesi özelinde 5 filogruba ayırmıştır. Yapılan genetik çeşitlilik ve polimorfizm analizi değerlerine göre diziler arasındaki nükleotid farklılıklarının ortalama sayısı filogrup 3 içerisinde en yüksek olarak hesaplanmıştır. Oluşan 1, 2 ve 4 nolu filogrupların yüksek ω (dN/dS) oranlarında (ω > 2) güçlü seçilim baskısı karakteri sergilemediği belirlenirken filogrup 3'te gözlemlenen düşük ω değeri, bu filogrubun yüksek seçilim baskısı özelliği taşıdığına işaret etmektedir. Oluşan filogrupların popülasyonlar arası çeşitliliği ölçen FST değerlerinin sadece filogrup 2'de referans değer olan 0.33'den büyük olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada sonucuna göre P1 bölgesinin populasyon dinamiklerinin daha net veriler sunabilmesi için daha fazla izolat ile analize ihtiyaç duyulduğu değerlendirilmektedir. Araştırma sonuçlarının WMV P1 bölgesinin populasyon dinamiklerinin aydınlatılmasına önemli düzeyde katkı sunduğu ve P1 filogenisine yeni bir bakış açısı sunduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Watermelon mosaic virus (Potyvirus citrulli; WMV) infects plants in the Cucurbitaceae family. This virus can cause significant yield losses, especially in economically important crops such as watermelon, melon, squash, and cucumber. In this study, WMV isolates were collected from 10 cucurbit plants infected with WMV, confirmed serologically from the provinces of Eskişehir, Ankara, and Nevşehir. Two different primer pairs, amplifying regions of 750 and 849 bp in size, were designed to amplify the approximately 1317-nucleotide-long P1 region of these WMV isolates. The amplified products were sequenced, and GenBank accession numbers were obtained. Nucleotide similarity indexes and basic phylogenetic analysis divided global WMV isolates into five phylogroups based on the P1 region. According to genetic diversity and polymorphism analysis, the average number of nucleotide differences between sequences was found to be highest within phylogroup 3. While phylogroups 1, 2, and 4 did not show strong selection pressure, as indicated by high ω (dN/dS) ratios (ω > 2), the low ω value observed in phylogroup 3 suggested strong selection pressure in this group. FST values, which measure genetic diversity between populations, were found to exceed the reference value of 0.33 only in phylogroup 2. Based on the results of this study, it is concluded that additional isolates are needed for a more comprehensive analysis of the population dynamics of the P1 region. The findings are believed to contribute significantly to the understanding of the population dynamics of the WMV P1 region and offer a new perspective on P1 phylogeny.