Farklı agro-ekolojilerdeki buğday ekim alanlarından izole edilen Fusarium poae ve F. equiseti izolatlarının patojenitesi ve mikotoksin oluşturma kapasitelerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada kullanılan izolatlar, 2010-2018 yıllarında Türkiye’nin farklı agro-ekolojik alanlarındaki buğday bitkilerinden izole edilmiştir. Çalışmamızda 14 farklı lokasyondan elde edilen Fusarium equiseti ile 13 farklı lokasyondan elde edilen F. poae izolatları kullanılmıştır. İzolatlar Altındane çeşidine ait buğday tohumlarına ve başakçıklarına bulaştırılmış, başak yanıklığı ve kök boğazı çürüklüğü yönünden incelenmiştir. Çalışma serada başak yanıklığı ve iklim odasında kök boğazı çürüklük saksı denemesi şeklinde yürütülmüştür. Kök boğazı çürüklüğü denemesi için spor süspansiyonu içinde tohumlar beş dakika bekletildikten sonra kurutularak toprağa ekilmiştir. İzolatların inokulasyonunu takip eden 60. günde buğday bitkileri kök boğazı çürüklüğü hastalığı yönüyle incelenmiştir. Çalışma sonucunda F. poae’da Amasya/Göynücek ve Samsun/Merkez izolatlarında hastalık şiddetinin en yüksek, Samsun/Çarşamba ve Tokat/Niksar’dan alınan izolatlarda en düşük seviyede olduğu tespit edilmiştir. F. equiseti’de Amasya/Karaköy ve Konya/Cihanbeyli lokasyonlarından izole edilen izolatların en yüksek, Sivas/Çermik ve Aksaray/Sultanhanı’nın en düşük hastalık şiddeti oluşturduğu belirlenmiştir. Başak yanıklığı hastalığı denemesinde izolatların inokulasyonu başaklar sarı çiçek dönemindeyken (Zadoks 65) inokulumun başakçıklara bir enjektör vasıtasıyla inokule edilmesi şeklinde yapılmıştır. F. poae izolatlarında Amasya/Göynücek’ten alınan izolatın hastalık şiddetinin en yüksek, Zonguldak/Beycuma lokasyonundan alınan izolatın ise en düşük seviyede olduğu tespit edilmiştir. F. equiseti’de Edirne/İpsala bölgesinden izole edilen izolatta hastalık şiddetinin en yüksek, Tekirdağ/Ergene izolatında en düşük olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar izolatların zayıf patojen olduklarını ancak lokasyonlar arasında istatistiksel olarak farklılıklar olduğunu göstermektedir. Ayrıca morfolojik teşhisleri yapılıp daha önce moleküler teşhisleri yapılmayan izolatların da türe özgü primerlerle tür teşhisleri yapılmıştır. Tüm izolatlarda F. poae için Tri6, F. equiseti için ZEA2 toksin genlerinin belirlenmesi amacıyla universal primerler kullanılmış ve elde edilen tüm izolatlarda bu toksin genlerinin mevcut olduğu bulunmuştur. Bu çalışma ile F. poae ve F. equiseti’nin Altındane buğday çeşidinde kök boğazı çürüklük ve başak yanıklığı hastalıklarını yapabilme potansiyeli ortaya konulmuştur. Çalışmamızda F. poae izolatlarında Tri6 ve F. equiseti izolatlarında ZEA2 mikotoksin genlerinin varlığı belirlenmiş olup, her iki fungus türünün incelenen her izolatının mikotoksinleri oluşturma potansiyelleri olmasının konunun önemini artırdığı, sonraki çalışmalarda oluşturdukları bu toksinlerin miktarlarının belirlenmesi sıcak kanlılarda oluşabilecek hastalık risklerinin ortaya konulması yönüyle önem arz etmektedir.

The isolates used in this study were isolated from wheat plants in different agro-ecological areas of Turkey in 2010-2018. In our study, Fusarium equiseti obtained from 14 different locations and Fusarium poae isolates obtained from 13 different locations were used. F. equiseti and F. poae isolates were infected with wheat seeds and spikelets of Altındane cultivar, and were examined for head blight and crown rot. The study was carried out as pot trials in the greenhouse and crown rot trials in the climate room. For the crown rot test, the seeds were kept in the spore suspension for five minutes, then dried and planted in the soil. Wheat plants were examined for crown rot disease on the 60th day following the inoculation of F. poae and F. equiseti isolates. As a result of this study, it was determined that the disease severity was highest in Amasya/Göynücek and Samsun/Central isolates of F. poae, and lowest in isolates from Samsun/Wednesday and Tokat/Niksar. It was determined that the isolates isolated from Amasya/Karaköy and Konya/Cihanbeyli locations in F. equiseti had the highest disease severity, and Sivas/Çermik and Aksaray/Sultanhani had the lowest disease severity. In the head blight disease trial, the inoculation of F. poae and F. equiseti isolates was done by inoculating the inoculum into the spikelets with an injector when the spikes were in the yellow flower stage (Zadoks 65). In F. poae isolates, it was determined that the disease severity of the isolate from Amasya/Göynücek was the highest, and the isolate from Zonguldak/Beycuma location was the least. It was determined that disease severity was highest in F. equiseti isolate isolated from Edirne/İpsala region, and lowest in Tekirdağ/Ergene isolate. The results show that F. poae and F. equiseti isolates are weak pathogens, but there are statistical differences between locations. In addition, the isolates that were morphologically identified but not molecularly identified before, were identified with species-specific primers. Universal primers were used to determine the toxin genes Tri6 for F. poae and ZEA2 for F. equiseti and these toxin genes were found in all isolates obtained. In this study, the potential of F. poae and F. equiseti to cause crownrot and head blight diseases in Altındane wheat cultivar was revealed. In our study, the presence of Tri6 and ZEA2 mycotoxin genes in F. poae isolates and ZEA2 mycotoxin genes in F. equiseti isolates were determined.It is important in terms of health problems to determine the amount of these toxins that they form in future studies, where each isolates of both fungi species have the potential to produce mycotoxins.