Güneydoğu Anadolu Bölgesinde Buğdayda Kök ve Kök Boğazı Çürüklüğü Etmeni Fusarium Spp.'nin Tespiti ve Fusarium Graminearum Small Secreted Protein Genlerinin Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışma, Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nde buğday alanlarında kök ve kök boğazı çürüklüğüne neden olan Fusarium türlerinin tespiti ve bir model organizma olan F. graminearum'a ait bir dizi fungal efektör adayı Small Secreted Protein (SSP) geninin karakterizasyonu yoluyla, fungal efektör adaylarının belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Diyarbakır, Şanlıurfa, Mardin ve Adıyaman illerine ait buğday üretim alanlarından 19 farklı türe ait 143 Fusarium izolatı elde edilmiştir. Teşhisi yapılan türler içerisinde en yoğun olarak %17.4 ile F. proliferatum izole edilirken, en önemli buğday kök çürüklüğü etmenlerinden F. culmorum ve F. pseudograminearum'un izolasyon sıklığı %13 olarak bulunmuştur. F. graminearum secretome'unu oluşturan 1369 gen içerisinden tipik fungal efektör kriterlerini karşılayan 16 adet gen seçilmiş ve bu genlerin sekans analizleri yoluyla karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sekans verileri üzerinden dünyanın farklı bölgelerinden 9 farklı F. graminearum, 4 adet F. culmorum, 2 adet F. pseudograminearum ve 1 adet F. venenatum izolatında bu genlerin genetik çeşitliliği, oluşan mutasyonların proteinlerin yapısına etkileri incelenmiştir. Seçilen genlerin tam genom sekansı tamamlanan diğer funguslardaki varlığı ve benzerlik durumları ortaya konulmuştur. Bu bilgilerin çalışılan türlerin ayrımında ve F. graminearum efektörlerinin belirlenmesinde kullanım olanakları tartışılmıştır.

This study aimed that determination of Fusarium spp. causing root and crown rot on wheat at Southeast Anatolia and analysis of Small Secreted Proteins (SSPs) of F. graminearum, which is a model organism for plant-fungi interactions, via sequence analysis. 143 Fusarium isolates including 19 species were obtained from wheat producing areas at Diyarbakır, Şanlıurfa, Mardin and Adıyaman provinces. Although the most frequently isolated species was F. proliferatum at the rate of 17.4%, F. pseudograminearum and F. culmorum which were the most important crown rot pathogens were isolated at 13% of totally isolated Fusarium isolates. Sixteen genes reflecting typical fungal effector characteristics within 1369 F.graminearum secreted genes were selected and characterized. By using the sequence data, genetic variation, effects of occured mutation on protein structure were invastigated within 9 F. graminearum, 4 F. culmorum, 2 F. pseudograminearum and 1 F. venenatum isolate obtained from different part of the world. Presence of selected genes within the fungal species of which whole genome analysis were finished and their homology rate were clearified. Possibilities of usage of these knowledge were discussed.