Erzurum ili patates tarlalarından izole edilen bitki patojeni Streptomyces türlerinin tanısı ve karakterizosyonu

Abstract

Bu çalışmada; Erzurum ili patates üretim alanlarında adi uyuz hastalığına neden olan Streptomyces türlerinin tanısı ve karakterizasyonu hedeflenmiştir. Uyuz belirtileri taşıyan patates yumrularından izolasyonlar yapılmış ve Actinomycetes benzeri koloni yapısı sergileyen strainler kültüre alınmıştır. Bu strainler arasından patojenite testleri pozitif olarak değerlendirilenler klasik (spor zinciri şekli ve rengi, toksik maddelere duyarlılık, melanin ve çözünebilir pigment üretimi) ve moleküler metotlarla (Polimeraz Zincir Reaksiyonu=PCR) tanılanmıştır. Mikrobiyal tanı sistemi (MIS) kullanılarak izolatların yağ asidi metil ester profilleri belirlenmiş ve patojenite bölgelerindeki hedef genlerin (TxtAB, Nec1, TomA) varlığı araştırılmıştır. Araştırma sonucunda; toplam 114 fitopatojen Streptomyces straini elde edilmiştir. Bunlardan 47?si Streptomyces scabiei, 15?i Streptomyces bottropensis, 8?i Streptomyces stelliscabiei, 5?i Streptomyces setonii, 4?ü Streptomyces eupopascabiei, 4?ü Streptomyces violaceus, 3?ü Streptomyces puniciscabiei, 2?si Streptomyces luridiscabiei ve 2?si de Streptomyces intermedius olarak tanılanmıştır. Geri kalan 24 strainin ise tür seviyesinde tanısı yapılamamıştır. MIS ve PCR metotları ile tüm strainler cins düzeyinde Streptomyces olarak tanılanmıştır. Ayrıca S. scabiei, S. bottropensis, S. stelliscabiei ve S. europaeiscabiei strainlerinin tür düzeyinde tanıları PCR ile de desteklenmiştir. S. stelliscabiei, S. bottropensis, S. europaeiscabiei, S. violaceus, S. setonii, S. puniciscabiei, S. luridiscabiei ve S. intermedius türlerinin Türkiye için; tanılanan tüm türlerin ise Doğu Anadolu Bölgesi için patates bitkisinde yeni kayıt olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, yapılan analizler strainlerin patojenite bölgelerinde TxtAB operonu, Nec1 ve TomA genlerini sırasıyla %90, %94 ve %95 oranında ihtiva ettiğini göstermiştir. Ancak, bu genlerden bir veya birkaçı açısından noksanlık gösterebilen strainlerin de var olduğu tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Erzurum, Patates uyuzu, Streptomyces, MIS, PCR

In this study, the identification and characterization of plant pathogenic Streptomyces species, which cause scab lesions in potato production areas of Erzurum province, was aimed. Isolations made from potato tubers with symptoms of scabies, and Actinomycetes-resembling bacterial colonies were cultivated. The strains with positive pathogenicity reaction were identified according to classical (spore chain and color, susceptibility to toxins, melanin and soluble pigment production) and molecular methods (polymerase chain reaction=PCR). Fatty acid methyl ester profiles of the isolates were identified using microbial identification system (MIS) and presence of target genes (TxtAB, Nec1, TomA) were investigated in pathogenicity island (PAI).As a result of the research; a total of 114 phythopathogen Streptomyces strains were obtained. Of these; 47 strains were determined as Streptomyces scabiei, 15 as Streptomyces bottropensis, 8 as Streptomyces stelliscabiei, 5 as Streptomyces setonii,4 as Streptomyces eupopascabiei, 4 as Streptomyces violaceus, 3 as Streptomyces puniciscabiei, 2 as Streptomyces luridiscabiei, and 2 as Streptomyces intermedius. The remaining 24 strains could not be identified at species level. All strains were identified as Streptomyces at genus level by MIS and PCR methods. Moreover, species level identifications of S. scabiei, S. bottropensis, S. stelliscabiei and S. europaeiscabiei strains were supported with PCR. S. stelliscabiei, S. bottropensis, S. europaeiscabiei, S. violaceus, S. setonii, S. puniciscabiei, S. luridiscabiei and S. intermedius species are first records on potato for Turkey and, all identified strains are first records on potato for Eastern Anatolia Region. In addition, the analyzes showed the existence of TxtAB operon and Nec1 and TomA genes in pathogenicity island at rates of 90%, 94%and 95%, respectively. However, it was also determined that some strains lacked one or more of these genes.Keywords: Erzurum, Scab disease, Streptomyces, MIS, PCR, PAI