Buğday ve arpada kök çürüklüğü hastalığına sebep olan fusarium türlerinin morfolojik ve moleküler karakterizasyonu

Abstract

Fusarium spp. buğday ve arpa üretim alanlarında kök ve kök boğazı hastalıklarına sebep olan yaygın olarak görülen ve ekonomik verim kayıplara neden olan önemli bir toprak patojenidir. Bu çalışma kapsamında Azerbaycan'ın önemli buğday ve arpa ekiliş alanlarından elde edilmiş hastalıklı bitkilerin kök ve kök boğazı patojenleri olan Fusarium türlerinin tanımlanması morfolojik ve moleküler yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hastalıklı bitki dokularından izole edilen ve saflaştırılan toplam 200 izolatın morfolojik karakterizasyonu için patates dektroz agar (PDA) ve sentetik nutrient agar (SNA) ortamları kullanılmıştır. Moleküler çalışmalarda etmen türlerinin tanımlanması Translation Elongation Factor 1-α (Ef-1α) gen bölgesinin sekansına dayalı olarak gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan Neighbour joining filogenetik ağacında izolatların taksanomik olarak tür seviyesinde gruplandığını göstermiştir. Morfolojik ve moleküler karakterizasyon çalışmaları sonucunda izolatlar izolat sayıları önceliğine göre F. culmorum (80), F. acuminatum (67), F. pseudograminearum (17), F. equiseti (14), F. proliferatum (9), F. oxysporum (7) ve F. graminearum (6) olarak tanımlanmışlardır. Türleri temsil eden izolatların Seri 82 yazlık buğday çeşidi üzerine patojenik reaksiyonları incelendiğinde en yüksek hastalık skoruna sahip grubun F. culmorum (3,59) izolatları olmuş, bunu 3,49 ile F. pseudograminearum ve 3,23 ile de F. graminearum izolatlarının takip etmiştir. Diğer türlerin kontrol bitkilerine kıyasla istatistiki olarak önemli derecede hastalık oluşturmamış ve bu izolatların patojen olmadıklarına karar verilmiştir. Çalışma sonucunda önemli patojenler olarak ortaya çıkan F. culmorum, F. acuminatum ve F. pseudograminearum türlerinin ülkesel düzeyde yürütülen ıslah ve hastalıkla mücadele programlarına dahil edilmesi önerilmektedir.

Fusarium spp. is an important soil pathogen group that causes root and root rot diseases in wheat and barley production areas and causes economic yield losses. In this study, the identification of Fusarium species, root and root collar pathogens of diseased plants obtained from important wheat and barley cultivation areas of Azerbaijan, was carried out using morphological and molecular methods. Potato dextrose agar (PDA) and synthetic nutrient agar (SNA) media were used for morphological characterization of a total of 200 isolates isolated and purified from diseased plant tissues. Identification of pathogen species in molecular studies was performed based on the sequence of Translation Elongation Factor 1-α (Ef-1α) gene region. Neighbor joining showed that the isolates were grouped at the species level in the phylogenetic tree. As a result of morphological and molecular characterization studies, the isolates were F. culmorum (80), F. acuminatum (67), F. pseudograminearum (17), F. equiseti (14), F. proliferatum (9), F. oxysporum (7), and F. graminearum (6). When the pathogenic reactions of the isolates representing the species on Series 82 (a spring wheat variety) were examined, F. culmorum (3,59) was the highest disease group followed by F. pseudograminearum 3,49 and 3,23 with F. graminearum. The other species did not produce statistically significant disease compared to control plants and it was determined that these isolates were not pathogenic. It is recommended that F. culmorum, F. acuminatum and F. pseudograminearum species emerged as important pathogens in this study should be included in the national breeding and disease management programs.