İzmir ve Manisa illerinde buğdayda sarı pas ırklarının belirlenmesi

Abstract

Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst)’nin neden olduğu sarı pas, Türkiye'de buğday üretiminde verim kaybının başlıca nedenlerinden biridir. Bu hastalığın İzmir ve Manisa illerindeki yaygınlığını belirlemek ve mevcut pas ırklarını tanımlamak amacıyla 2021 yılı Mart–Mayıs ayları arasında arazi sürveyleri yürütülmüştür. İncelenen toplam 71 buğday tarlasının 45’inde hastalık belirtisine rastlanmazken, 26 tarlada sarı pas enfeksiyonu tespit edilmiştir. Hastalıkla bulaşık yapraklardan elde edilen 20 Pst izolatı spor çoğaltma işlemlerinin ardından karakterizasyon çalışmalarına tabi tutulmuştur. Irk analizi çalışmaları fide dönemi testleri ile gerçekleştirilmiş ve 19 adet Yr tek genini içeren ırk ayırıcı set kullanılmıştır. Elde edilen bulgulara göre tüm izolatların Yr2, Yr6, Yr7, Yr8, Yr17, Yr25 ve Yr27 genlerine karşı virülent; Yr1, Yr5, Yr10, Yr15, Yr24 ve YrSp genlerine karşı avirülent oldukları belirlenmiştir.

Keywords

• buğday
• sarı pas
• Puccinia striiformis f.sp. tritici
• ırk
• ırk analizi

Supporting Institution

TAGEM- Bornova Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü

Project Number

TAGEM-BSAD/B/19/A2/P1/1408

Thanks

Bu çalışma, T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, TAGEM tarafından TAGEM/BSAD/B/19/A2/P1/1408 no’lu projenin alt projesi olarak desteklenmiş ve Bornova Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü bünyesinde yürütülmüştür. TAGEM'e ve Kurumuma vermiş oldukları desteklerden dolayı teşekkür ederim.

Determination of Puccinia striiformis f.sp. tritici races of wheat in İzmir and Manisa provinces in Türkiye

Abstract

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), is a major source of yield loss in wheat production in Türkiye. Field surveys were conducted between March and May 2021 to determine the prevalence of this disease in the provinces of İzmir and Manisa and to identify existing rust races. While no disease symptoms were found in 45 of the 71 wheat fields examined, yellow rust infection was detected in 26 fields. Twenty Pst isolates obtained from diseased leaves were subjected to characterisation studies following spore multiplication. Race analysis was performed using seedling stage tests and used differential set containing 19 Yr single genes. According to the findings, all isolates were found to be virulent on Yr2, Yr6, Yr7, Yr8, Yr17, Yr25 and Yr27 genes and avirulent on Yr1, Yr5, Yr10, Yr15, Yr24 and YrSp genes.

Keywords

• wheat
• Puccinia striiformis f.sp. tritici
• yellow rust
• race
• race analysis

Supporting Institution

General Directorate of Agricultural Research and Policies- Bornova Plant Protection Research Institute

Project Number

TAGEM-BSAD/B/19/A2/P1/1408

Thanks

This study was supported by the Ministry of Agriculture and Forestry of the Republic of Turkey, TAGEM, as a sub-project of project no. TAGEM/BSAD/B/19/A2/P1/1408, and was conducted under the auspices of the Bornova Agricultural Research Institute Directorate. I would like to thank TAGEM and my institution for their support.

References

1. Abu Aly A., Shahin A.A., Doaa R., Naggar E.L., Ashmawy M.A., 2014. Identification of stripe rust resistance genes Yr's ın candidate Egyptian and CIMMYT wheat genotypes by molecular markers. Journal of Plant Protection and Pathology. 5 (6), 717 – 727. doi: 10.21608/jppp.2014.87984
2. Aktaş H., 2001. Önemli hububat hastalıkları ve survey yöntemleri. T.C. Tarım ve Köy işleri Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü Bitki Sağlığı Araştırmaları Daire Başkanlığı, 74 s, Ankara.
3. Ali S., Gladieux P., Leconte M., Gautier A., Justesen A.F., Hovmoller M.S., 2014. Origin, migration routes and worldwide population genetic structure of the wheat yellow rust pathogen Puccinia striiformis f.sp. tritici. PLoS Pathogens, 10 (1). 10:e1003903. doi:10.1371/journal.ppat.1003903.
4. Ali S., Rodriguez- Albaga J., Thach T., Sorensen C.K., Hansen J.G., Lassen P., Nazari K., Hodson D.P., Justesen A.F., Hovmoller M.S., 2017. Yellow rust epidemics worldwide were caused by pathogen races from divergent genetic lineages. Frontiers Plant Science, 8: 1057. doi: 10.3389/fpls.2017.01057
5. Al-Maaroof E., Hovemoler M., Rizan Ali R., Mahmood H., Naser A., Muhammed L., 2015. Detection of Yr27 virulence in Puccinia striiformis f.sp. tritici populations on wheat in Iraq. Journal of Wheat Research, 7 (1), 39- 47.
6. Boshoff W.H.P., Pteotorius Z., Van Niekerk B.D., 2002. Establishment, distribution, and pathogenicity of Puccinia striiformis f. sp. tritici in South Africa. Plant Disease, 86, 485-492.
7. Brar G.S., Kutcher H.R., 2016. Race characterization of Puccinia striiformis f. sp. tritici, the cause of wheat stripe rust, in Saskatchewan and Southern Alberta, Canada and virulence comparison with races from the United States. Plant Disease, 10 (8), 1744-1753.
8. Chai Y., Kriticos D.J., Beddow J.M., Duveiller E., Cuddy W., Yonow T., Sutherst R.W., 2014. Puccinia striformis. Harvest Choice Pest Geograhpy, April 201

9. Çat A., 2021. Tescilli makarnalık buğday (Triticum durum) çeşitlerinin sarı pas (Puccinia striiformis f. sp. tritici) hastalığına karşı dayanıklılığının belirlenmesi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 9 (2), 136-143.
10. Çetin L., Düşünceli F., Albustan S., Bolat N., Yıldırım A.F., Hekimhan H., Camcı H., Ekiz H., 2000. 1995-1998 yılları arasında Orta Anadolu buğday alanlarında sarı pas (Puccinia striiformis) virulanslarının dört lokasyonda kapan norserileriyle belirlenmesi. Orta Anadolu'da Hububat Tarımının Sorunları ve Çözüm Yolları Sempozyumu, Konya, Türkiye, s. 414-417.
11. El Amil R., Ali S., Bahri B., Leconte M., Vallavieille-Pope C., Nazari K., 2020. Pathotype diversification in the invasive PstS2 clonal lineage of Puccinia striiformis f. sp. tritici causing yellow rust on durum and bread wheat in Lebanon and Syria in 2010–2011. Plant Pathology, https://doi.org/10.1111/ppa.13164.
12. Gangwar O.P., Kumar S., Bhardwaj S.C., Pramod P., Kashyap P.L., Khan H., Prasad P., 2021. Characterization of three new Yr9-virulences and identification of sources of resistance among recently developed Indian bread wheat germplasm. Journal of Plant Pathology, 101, 955–963.
13. Gultyaeva E., Shaydayuk E., Kosman E., 2022. Article virulence diversity of Puccinia striiformis f. sp. tritici in common wheat in Russian regions in 2019–2021. Agriculture, 12 (11), 1957.
14. Hovmoller M.S., Walter S., Bayles R.A., Hubbard A., Flath K., Sommerfeldt N., Leconte M., Czembor P., Rodriguez-Algaba J., Thach T., Hansen J.G., Lassen P., Justesen A.F., Ali S., De Vallavieille-Pope C., 2017. Replacement of the European wheat yellow rust population by new races from the centre of diversity in the Near-Himalayan Region. Plant Pathology, 65, 402-411.
15. Hovmoller M.S., Patpour M., Rodriguez-Algaba J., Thach T., Sorensen C.K., Justesen A.F., Gronbech Hansen J., 2022. GRRC report of yellow and stem rust genotyping and race analyses 2021. Annual Report, Aarhus University, 13 p.
16. Mamluk Cetin L., Braun H.J., Bolat N., 1997. Current status of wheat and barley diseases of Central Anatolia Plateau of Turkey. Phytopathology, 36, 167-181.
17. Mert Z., Dusunceli F., Akan K., Cetin L., Yazar S., Bolat N., Yorgancılar A., Ünsal R., Ercan B., Ozseven I., Demir L., Dincer N., Ay H., Tekdal S., Kılıc H., Bayramoğlu H., Sermet C., Öztürk I., Tülek A., Küçüközdemir U., Ilkhan A., 2012. An overview of the network for important cereal diseases management research in Turkey between 2003 and 2011. The Proceedings of 13th International Cereal Rusts and Powdery Mildews Conference, Beijing, China, 208-209 pp.
18. Mert Z., Akan K., Karagöz E., Keskin N., Akci N., Hekimhan H., Ünsal R., Ürin V., Demir L., Şermet C., Tülek A., Ay H., İlkhan A., Bilgili A., Karaman M., Yorgancılar A., Kara R., Cengiz H., Ercan B., 2016. Türkiye’de pas hastalıklarının izlenmesi ve buğday çeşitlerinin pas hastalıklarına dayanıklılık durumlarına bir bakış. Uluslararası Katılımlı Türkiye VI. Bitki Koruma Kongresi, 5-8 Eylül 2016 Konya, s 530.
19. McNeal F.H., Konzak C.F., Smith E.P., Tate W.S., Russell T.S., 1971. A uniform system for recording and processing cereal research Data. Agriculture Research Service, USDA, ARS34-121.
20. Ölmez Ş., 2023. Güneydoğu Anadolu Bölgesi buğday ekiliş alanlarında görülen sarı pas (Puccinia striiformis f. sp. tritici) ırklarının tespiti, bazı buğday çeşit ve hatlarının klasik ve moleküler yöntemlerle dayanıklılık durumlarının belirlenmesi. Akdeniz Üniversitesi, Tarımsal Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Antalya, 119 s.
21. Ragab K.E., Shahin A.A., Abdelkhalik S.A.M., 2020. Efficiency of yellow rust resistance genes Yr5, Yr10, Yr15 and YrSp in improving the two Egyptian bread wheat cultivars Sids 12 and Gemmeiza 11. Egyptian Journal of Agronomy, 42 (3), 249-261.
22. Rizwan S., Iftikhar A., Kazi A.M., Sahi G.M., Mirza J.I., Rehman A., Ashraf M., 2010. Virulence variation of Puccinia striiformis Westend. f. sp. tritici in Pakistan. Archives of Phytopathology and Plant Protection. 43 (9), 875–882.
23. Shahin A.A., 2017. Effective genes for resistance to wheat yellow rust and virulence of Puccinia striiformis f. sp. tritici in Egypt. Egyptian Academic Journal of Biological Sciences, 8 (2), 1–10.
24. Sufyan M., Mirza J.I., Saeed M., Fayyaz M., Khanzada K.A., Rattu A.R., Kakar M.Q., 2021. Yellow rust races found in 2018-19 collection from wheat growing areas of Pakistan. Pure and Applied Biology,10 (4), 1063-1069. http://dx.doi.org/10.19045/bspab.2021.100110.
25. TUİK 2024. Bitkisel üretim istatistikleri. https://biruni.tuik.gov.tr/medas/?kn=92&locale=tr (accessed date: 10.10.2025).
26. Wamalwa M.N., Owuoche J., Ogendo J., Wanyera R., 2019. Multi-pathotype testing of selected Kenyan wheat germplasm and watkin landraces for resistance to wheat stripe rust (Puccinia striiformis f. sp tritici) races. Agronomy, 9 (11), 770.
27. Wan A., Chen X., 2014. Virulence characterization of Puccinia striiformis f. sp tritici using a new set of Yr single-gene line differentials in the United States in 2010. Plant Disease, 98 (11), 1534–1542. doi:10.1094/ PDIS-01-14-0071-RE.
28. Wan A., Muleta K.T., Zegeye H., Hundie B., Pumphrey M.O., Chen X. 2017. Virulence to characterization wheat stripe rust fungus Puccinia striiformis f.sp. tritici in Ethiophia and evaluation of Ethipian wheat germplasm for resistance to races of the pathogen from Ethiopia and the United States. Plant Disease, 101 (1), 73-80. https://doi.org/10.1094/PDIS-03-16-0371-RE.
29. Wellings C., 2007. Puccinia striiformis in Australia: a review of the incursion, evolution, and adaptation of stripe rust in the period 1979–2006. Australian Journal of Agricultural Research, 58, 567–575.
30. Zeybek A., Yiğit F., 2004. Determination of virulence genes frequencies in wheat stripe rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici) populations during natural epidemics in the regions of Southern Aegean and Western Mediterranean in Turkey. Pakistan Journal of Biological Sciences, 7 (11), 1967-1971.