Nekrotik ve nekrotik olmayan Bean common mosaic virus (BCMV) izolatlarının P1 ve HC-Pro genom bölgelerine göre moleküler karakterizasyonu
Molecular characterization of necrotic and non-necrotic isolates of Bean common mosaic virus (BCMV) based on p1 and HC-Pro genome regions
Yazar: SELVİ YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. MİRAY SÖKMEN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bean common mosaic virus (BCMV), tüm dünyada fasulye bitkisinde en yaygın olarak  görülen virüs türleri arasında yer almaktadır. Enfekteli tohumlar, primer enfeksiyonu başlatır, virüsün sekonder yayılması yaprak biti türleri ile olmaktadır. Bu çalışmada, I+bc-1 genotipindeki Jubila fasulye çeşidinde 25oC'de sistemik nekroza sebep olan BCMV izolatlarının patojenite gruplarının (patogrup) ve bazı test bitkilerindeki reaksiyonlarının belirlenmesine çalışılmış, ayrıca virüsün genomundaki P1 ve Hc-Pro bölgelerinin moleküler yönden incelenerek nekroz oluşumu ile olası ilişkisi araştırılmıştır. Nekrotik özellikteki TR-125, TR-218, TR-203, TR-231, TR-237 ve TR-256 nolu izolatları ve kontrol olarak da Jubila'da sistemik nekroz oluşturmayan TR-120 izolatı ile enfekteli tohumlar inokulum kaynağı olarak kullanılmıştır. Patogrup ayrım setindeki konukçuların reaksiyonlarına göre TR-120, TR-125, TR-218 ve TR-237 nolu izolatların PG VII'de, buna karşılık TR-203 ve TR-256 nolu izolatların ise PG IVb'de bulunduğu saptanmıştır. Phaseolus lunatus L., Chenepodium quinoa ve Macroptilium lathyroides türlerinde BCMV izolatlarına göre simptomatolojik farklılıklar gözlenmiştir. Üç izolat (TR-125, TR-237 ve TR-256) BCMV'nin lokal lezyon konukçusu C. quinoa'da sistemik simptoma neden olmuştur. Test edilen hiç bir izolat, Nicotiana tabacum "White Burley", N. glutinosa, Vicia faba L., Vigna unguiculata, Zinnia elegans, Pisum sativum'da simptom oluşturmamış ve izolatların bu bitkileri enfekte edemediği DAS-ELISA ile de doğrulanmıştır. Her iki gruptaki izolatların kısmi HC-Pro gen bölgesi PCR ürünlerinin nükleotid dizileri elde edilmiştir. BCMV izolatlarının dünya izolatları ile BLAST analizi ve elde edilen fiogenetik ağaç izolatları 2 gruba ayırmıştır. İlk grupta yer alan TR-125, TR-203, TR-120 ve TR-231 nolu izolatlar, RU1-OR-C (%98) (PGVII) ve RU1 (%97) (PG VI) izolatlarıyla benzer bulunmuştur. İkinci gruptaki TR-237, TR-218, TR-256 nolu izolatlar ise US1 (%98) (PG1) ve BCMV-Az (%90) izolatlarıyla en yüksek oranda genetik benzerlik göstermişlerdir. P1 bölgesi için kullanılan dejenere primerin optimizasyonunda sorun yaşanması sebebiyle, bu bölgenin nükleotid dizisinin elde edilebilmesi için PCR aşamasında yeterli miktarda ve kalitede ürün elde edilememiştir. Bu nedenle, viral gen bölgelerinin tepe nekrozu ile olası ilişkisine yönelik olarak, sadece HC-Pro genom bölgesinin bir bölümü incelenebilmiştir. İncelenen HC-Pro bölgesinde Jubila'da sistemik nekroz oluşumu ile ilişkilendirilebilecek olası bir bölge veya motife rastlanmamıştır.

Abstract:
Bean common mosaic virus (BCMV) is one of the most widespread virus species infecting common bean (Phaseolus vulgaris L.) worldwide. Infected seeds launches primary infections in the field and the secondary spread of the virus is accomplished by aphids. In this study, pathogroup (PG)s of BCMV isolates which cause systemic necrosis at 25oC in Jubila (I+bc-1) and reactions of some test plants against these isolates were investigated, and also the P1 and HC-Pro domains of virus genome were studied molecularly to reveal a possible relationship between systemic necrosis and these domains. In the study, the seeds infected with necrotic isolates of BCMV, namely, TR-120, TR-125, TR-218, TR-203, TR-231, TR-237, TR-256 and non necrotic isolate, TR-120 were used as inoculum source. According to reactions of differential bean host plants, TR-120, TR-125, TR-218 and TR-237 were assigned to PG VII while TR-203 and TR-256 to PG IVb. Symptomatic differences were observed among isolates in some test plants such as Phaseolus lunatus L., Chenepodium quinoa ve Macroptilium lathyroides. Three isolates (TR-125, TR-237 ve TR-256) caused systemic symptoms in C. quinoa which is local lesion host of BCMV. None of the isolates exhibited virus symptom and infected Nicotiana tabacum "White Burley", N. glutinosa, Vicia faba L., Vigna unguiculata, Zinnia elegans, and Pisum sativum that was confirmed by DAS-ELISA. The partial nucleotide sequence of HC-Pro region of these isolates were obtained. The BLAST and phylogenetic analyses divided BCMV isolates into two groups. The first group consisted of TR-125, TR-120, TR-203 and TR-231 and was found to have high nucleotide identity with the isolates RU1-OR-C (%98) (PGVII) and RU1 (%97) (PG VI). On the other hand, TR-218, TR-237 and TR-256 which were classified into Group 2, had the highest similarity with US1 (%98) (PG1) and BCMV-Az (%90) in the world. A PCR product in an adequate amount and a sufficient quality was not obtained with degenerate primers used for the P1 region due to the problems that occurred during PCR optimization. Therefore, only partial segment of HC-Pro region was analyzed in terms of its relationship with top necrosis (black root, in Jubila), however, any possible viral sequence motif or region was not determined in this region in relation to top necrosis.