Buğdayda Kök Çürüklük Etmeni Bipolaris Sorokiniana'nın Patojenitesi, Buğday Çeşitlerinin Etmene Reaksiyonları ve Moleküler Karakterizasyonu

Abstract

Buğday (Triticum aestivum L.), dünya genelinde temel besin kaynaklarından biri olup, üretimi çeşitli biyotik ve abiyotik stres faktörleriyle tehdit altındadır. Bu faktörler arasında, kök ve kök boğazı çürüklüklerine neden olan Bipolaris sorokiniana (teleomorf: Cochliobolus sativus) önemli fungal etmenlerden biri olarak öne çıkmaktadır. Söz konusu etmen; fide yanıklığı, kök çürüklüğü ve yaprak lekesi gibi çeşitli belirtilerle ciddi verim kayıplarına yol açmaktadır. Bu çalışma, Türkiye'nin farklı buğday yetiştirme bölgelerinden izole edilen B. sorokiniana izolatlarının patojenitelerini belirlemek, seçilen virulent bir izolatla buğday çeşitlerinin reaksiyonlarını değerlendirmek ve patojenin moleküler karakterizasyonunu gerçekleştirmek amacıyla yürütülmüştür. Çalışmada, ön taramalarda 63 izolat değerlendirilmiş; bunlar arasından seçilen dokuz izolat, duyarlı Altındane buğday çeşidi üzerinde patojenite testlerine tabi tutulmuştur. Hastalık şiddeti, bitki boyu, kök uzunluğu, yaprak sayısı ve sürgün ağırlıkları bakımından izolatlar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar saptanmıştır. Patojenite testleri sonucunda en virulent bulunan N14 numaralı izolat seçilerek, bu izolatla 22 farklı buğday çeşidi inokule edilmiştir. Gerçekleştirilen çeşit reaksiyonu denemelerinde, tüm buğday çeşitlerinin etmen karşısında orta derecede duyarlılık (MS) gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca, morfolojik tanımlamalar moleküler analizlerle desteklenmiş ve ITS4-ITS5 primerleri kullanılarak yapılan PCR amplifikasyonları sonucunda izolatların B. sorokiniana olduğu da doğrulanmıştır. Farklı agro ekolojilerden alınan izolatlar arasında genetik olarak önemli bir farklılık olmadığı yapılan filogenetik çalışmalarda ortaya konulmuştur. Bu çalışma ile elde edilen bulgular, Türkiye'de B. sorokiniana popülasyonlarının patojenik çeşitliliği ile buğday çeşitleri arasındaki etkileşimi ortaya koymakta; dayanıklı genotiplerin belirlenmesi ve ıslah programlarına entegrasyonu açısından önemli bilimsel veriler sunmaktadır. Ayrıca, moleküler teşhis yöntemlerinin kullanılması, hızlı ve güvenilir tanı imkânı sağlayarak epidemiyolojik çalışmalar açısından da katkı sağlayacaktır.Wheat (Triticum aestivum L.) is a global staple food, and its production is threatened by various biotic and abiotic stress factors. Among these factors, Bipolaris sorokiniana (teleomorph: Cochliobolus sativus), which causes root and crown rots, stands out as one of the most important fungal agents. This agent causes serious yield losses through various symptoms such as seedling blight, root rot, and leaf spot. This study was conducted to determine the pathogenicity of B. sorokiniana isolates isolated from different wheat-growing regions of Turkey, to evaluate the reactions of wheat cultivars to a selected virulent isolate, and to perform molecular characterization of the pathogen. In this study, 63 isolates were evaluated in preliminary screenings, and nine isolates were subjected to pathogenicity tests on the susceptible Altındane wheat cultivar. Statistically significant differences were detected among the isolates in terms of disease severity, plant height, root length, leaf number, and shoot weight. Pathogenicity tests revealed the most virulent isolate, N14, to be inoculated into 22 different wheat varieties. Variety reaction trials revealed that all wheat varieties exhibited moderate susceptibility (MS) to the agent. Furthermore, morphological identifications were supported by molecular analyses, and PCR amplification using ITS4-ITS5 primers confirmed the identity of the isolates as B. sorokiniana. Phylogenetic studies revealed no significant genetic differences among isolates from different agroecologies. The findings of this study reveal the interaction between the pathogenic diversity of B. sorokiniana populations in Turkey and wheat varieties, providing important scientific data for the identification of resistant genotypes and their integration into breeding programs. Furthermore, the use of molecular diagnostic methods will contribute to epidemiological studies by enabling rapid and reliable diagnosis.