Current Status of Botryosphaeriaceae Dieback Disease in Tokat Vineyards

Abstract

Dieback, local branch drying, or vine gangrene, caused by Botrysphaeriaceae fungi in grapevines, is a significant disease threatening the vineyards of our country. In 2021 and 2022, this study aimed to identify Botrysphaeriaceae species both morphologically and molecularly in vineyards in Tokat Province and to determine their prevalence and disease incidence by district. In the study, a total of 79 tissue samples were collected from symptomatic vines in vineyards located in Erbaa (13), Merkez (4), Niksar (8), Pazar (5), Turhal (6), and Zile (4) districts. The standard mycological isolation procedure was followed, and the isolates were identified according to morphological and microscopic examinations, as well as molecular identification methods (PCR and gene sequencing). Pathogenicity tests were carried out on one-year-old vine seedlings (Narince cultivar) under greenhouse conditions. Through identification and pathogenicity tests, Botryosphaeria dothidea, Diaporthe ampelina, Diatrype stigma, Diplodia mutila, Diplodia seriata, Eutypa lata, Kalmusia variispora, The presence of Neofusicoccum parvum, Phaeoacremonium minimum, Phaeomoniella chlamydospora, Seimatosporium vitis and Seimatosporium vitifusiforme species were detected in Tokat Province vineyards and their pathogenicity was confirmed. Overall, the prevalence of Botryosphaeriaceae dieback disease in Tokat vineyards was found to be 61.5%, and disease incidence was 1.6%. Pathogenicity tests indicated that Neofusicoccum parvum -Niksar (42.8 mm) and N. parvum-Erbaa (44.3 mm) were the most virulent isolates.

Keywords

• Grape
• Narince
• Pathogenicity

Project Number

213/T-106

Tokat Bağlarında Botryosphaeria Geriye Ölüm Hastalığının Güncel Durumu

Abstract

Omcalarda sürgün kurumlarına neden olan geriye ölüm (asma kangreni) hastalığı ülkemiz bağlarını tehdit eden önemli bir hastalıktır. Hastalığa Botryosphaeriaceae familyasına ait fungal patojenler neden olur. Bu çalışmada 2021 ve 2022 yıllarında Tokat ilindeki bağlarda Botryosphaeriaceae türlerinin hem morfolojik hem de moleküler olarak tanımlanması ve ilçelere göre yaygınlıklarının ve hastalık görülme sıklıklarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada Erbaa (13), Merkez (4), Niksar (8), Pazar (5), Turhal (6) ve Zile (4) ilçelerinde bulunan bağlardaki simptomatik asmalardan toplam 79 doku örneği toplanmıştır. Alınan örneklerden standart mikolojik izolasyon prosedürü takip edilmiş, izolatların tanısı morfolojik, mikroskobik incelemeler ve moleküler tanılama yöntemlerine (PCR ve gen sekanslama) göre yapılmıştır. Patojenisite testleri bir yaşındaki asma fidanları (Narince çeşidi) üzerinde sera koşullarında yürütülmüştür. Tanı ve patojenisite testleriyle, Tokat ili bağ alanlarında, Botryosphaeria dothidea, Diaporthe ampelina, Diatrype stigma, Diplodia mutila, Diplodia seriata, Eutypa lata, Kalmusia variispora, Neofusicoccum parvum, Phaeoacremonium minimum, Phaeomoniella chlamydospora, Seimatosporium vitis ve Seimatosporium vitifusiforme türlerinin varlığı saptanmış ve bunların patojenisiteleri doğrulanmıştır. Genel olarak, Tokat bağlarında Botryosphaeriaceae geriye ölüm hastalığı yaygınlığının %6.5 ve hastalık çıkışının %1.6 oranında olduğu bulunmuştur. Patojenisite testleri Neofusicoccum parvum -Niksar (42.8 mm) ve N. parvum-Erbaa (44.3 mm) izolatlarının en virülent izolatlar olduğunu göstermiştir.

Keywords

• Üzüm
• Narince
• Patojenisite

Supporting Institution

Tokat İl Özel İdaresi

Project Number

213/T-106

Thanks

Çalışmayı destekleyen Tokat İl Özel İdaresi Genel Sekreterliği’ne ve çalışmanın yürütülmesi için bağlarından örnek aldığımız Tokat Çitçilerine teşekkür ederiz.

References

1. Akgül, D.S. (2020) Asmalarda fungal gövde hastalıklarının araştırılmasında farklı inokulasyon yöntemlerinin karşılaştırılması. Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi 25 (2): 262-270.
2. Akgül, D. S., Awan, Q. N., Erkılıç, A. (2019) Ege ve Akdeniz Bölgesi bağlarından izole edilen Botryosphaeriaceae türlerinin PCR-RFLPanalizi. Bitki Koruma Bülteni vol.59, no.2, 15-22.
3. Akgül, D. S., Güngör Savaş, N. ve Eskalen, A. (2014) First Report of Wood Canker Caused by Botryosphaeria dothidea, Diplodia seriata, Neofusicoccum parvum, and Lasiodiplodia theobromae on Grapevine in Turkey. Plant Dısease vol.98, 568.
4. Akgül, D. S., Önder S., Merken Ö., Kesgin M., Yağcı A. (2017) Effects of fungicide spray programs on Grapevine powdery and downy mildew diseases control and some quality criteria of Cardinal and Sultana Seedless grapes. Bitki Koruma Bülteni 57 (3): 373-390.
5. Akgül, D. S., Savaş, N.G., Terek, T., Keykubat, B., Mayorquin, J. S. and Eskalen, A. (2015). Fungal trunk pathogens of Sultana Seedless vineyards in Aegean region of Turkey. Phytopathologia Mediterranea 380-393. Anonim, (2019) TÜİK, “Bitkisel Üretim İstatistikleri” www.tuik.gov.tr/ (Erişim Tarihi: 20.06.2019)
6. Anonim, (2020) Tokat İli 2019 Yılı Tarım İstatistikleri. https://tokat.tarimorman.gov.tr/ Belgeler/%C4%B0STAT%C4%B0ST%C4%B0KLER%202019%20KES%C4%B0N%20(5).pdf
7. Anonymous, (2013) http://ozlemkayis.com/olukol-hastaligi-phomopsis-viticola/
8. Barnett, H.L. and B. B. Hunter. (2003) Illustrated genera of imperfect fungi, fourth edition. American Phytopathological Society 218s.

9. Brum, Mcp., Wl, Araújo., Cs, Maki., J.L.Azevedo (2012) “Endophytic fungi from Vitis labrusca L. and its potential for the biological control of Fusarium oxysporum. Genetics and Molecular Research 11 (4): 4187-4197.
10. Cosoveanu, A., Gimenez-Mariño, C., Cabrera, Y., Hernandez, G., and Cabrera, R. (2014) Endophytic fungi from grapevine cultivars in Canary Islands and their activity against phytopatogenic fungi. International Journal of Agriculture and Crop Sciences 7(15), 1497.
11. Crous, P. W., Gams, W. (2000) Esspeces gen. et comb. nov., a causal organism of Petri grapevine decline and esca Phytopathol. Mediterr 39: 112-118.
12. Çelik, Y. (2019) Malatya İli Bağlarında Gövde Fungal Hastalıklarının Morfolojik ve Moleküler Yöntemlerle Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi. Malatya Turgut Özal Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü,54 Sayfa
13. Güler D., Akgül, D.S. (2020) Tarsus bağ alanlarında Neofusicoccum parvum’un yaygınlığı ve bazı sofralık üzüm çeşitlerinin patojene duyarlılıkları. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 7 (3): 691-698.
14. Hoffman, E., Viana, S. R., Dallemole-Giaretta, R., & Vancan, G. (2020). Diaporthe species: The potential causal agents of grapevine diseases. Current Opinion in Plant Biology, 56, 11-19.
15. Kaliterna J, Miličević T, Cvjetković B. (2012) Grapevine trunk diseases associated with fungi from the Diaporthaceae family in Croatian vineyards. Arh Hig Rada Toksikol Dec; 63 (4): 471-9. doi: 10.2478/10004-1254-63-2012-2226. PMID: 23334042.
16. Karman, M. (1971) Bitki Koruma Araştırmalarında Genel Bilgiler. Denemelerin kuruluşu ve değerlendirme esasları. Bölge Ziraî Mücadele Araştırma Enstitüsü, İzmir, 279.
17. Lawrence, D.P., Travadon, R., Baumgartner, K. (2018) Novel Seimatosporium species from grapevine in northern California and their interactions with fungal pathogens involved in the trunk-disease complex. Plant Dis 102, 1081–1092.
18. Mostert, L., Groenewald, J.Z., Summerbell, R. C., Gams, W., Crous, P. W. (2006) Taxonomy and Pathology of Togninia (Diaporthales) and its Phaeoacremonium Anamorphs, Studıes In Mycology 54: 1–113.
19. Mugnai, L., Graniti, A., & Surico, G. (1999). Esca (black measles) and Petri disease. Plant Disease, 83(1), 4-18. Nejat, N., Sijam, K., Abdullah, S.Na., Vadamalai, G., Dickinson, M. (2009) Molecular characterization of a phytoplasma associated with Coconut Yellow Decline in Malaysia. American Journal of Applied Sciences 6(7):1331-1340.
20. Oksal, E., Çelik, Y. ve Özer , G. (2019) Neoscytalidium dimidiatum causes canker and dieback on grapevine in Turkey. Australasian Plant Disease Notes, 14: 33
21. Özben, S. (2020) Asma fidanlıklarında önemli odun dokusu fungal hastalıkların tespiti ve bazı üzüm çeşitlerinin Phaeoacremonium aleophilum'a karşı reaksiyonlarının belirlenmesi. Doktora tezi, Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı,189 sayfa.
22. Özben., S. (2012) Ankara İli Bağ Alanlarında Görülen Fungal Hastalıkların ve Yaygınlık Oranlarının belirlenmesi, Ankara Üniversitesi, Ankara, 134s.
23. Phillips, A.J.L. (1998) Botryosphaeria dothidea and other fungi associated with Excoriose and dieback of grapevines in Portugal. Journal of Phytopathology146: 327–332.
24. Pool, R.M., Pearson, R.C., Welser, M.J., Lakso, A.N. And Seem, R.C. (1984) Influence of powdery mildew on yield and growth of Rosette grapevines. Plant Disease 68, 590–593.
25. Poyraz, D. (2012) Ege Bölgesindeki Bağlarda Petri ve Kav Hastalığına Neden Olan Fungal Etmenlerin Moleküler Yöntemlerle Saptanması ve Mücadelesi Üzerine Araştırmalar. Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Ana Bilim Dalı, 127 Sayfa.
26. Raimondo, M.L., Carlucci, A., Cicca, C., Sadallah, A., Lops, F. (2019) Identification and pathogenicity of lignicolous fungi associated with grapevine trunk diseases in southern Italy. Phytopathologia Mediterranea 58(3): 639-662, 2019.
27. Siebert, T. (2017). Eutypa lata: An important pathogen causing Eutypa dieback in grapevines. In R. C. Pearson & A. C. Goheen (Eds.), Diseases of grapevines, pests and disorders (pp. 53-60). Springer.
28. Stummer, B.E., Francis, I.L., Markides, A.J., Scott, E. S. (2003) The effect of powdery mildew infection of grape berries on juice and wine composition and on sensory properties of Chardonnay wines. Australian Journal of Grape and Wine Research 9, 28–39.
29. Urbez-Torres J. R., Adams, P., Kamas, J., Gubler, W. D. (2009) Identification, incidence, and pathogenicity of fungal species associated with grapevine dieback in Texas. American Journal of Enology and Viticulture. 60, 497–507.
30. Úrbez-Torres, J. R. (2011) The status of Botryosphaeriaceae species infecting grapevines. Phytopathology Mediterranea 50 (Supplement), S5−S45. DOI: 10.14601/Phytopathol_Mediterr 9316.
31. White T.J., T. Bruns, S. Lee & J. Taylor, 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. Eds. M.A. Innis, D.H. Gelfand, J.J. Snisky & T.J. White, In: PCR protocols: a guide to methods and applications. San Diego, Academic Press, 315–322s.
32. Yağcı, A., Akgül, D. S., ve Cangi, R. (2024). Asma Anaç ve Çeşitlerinden İzole Edilen Endofitik Fungusların Asma Gövde Hastalıklarıyla İlişkili Bazı Fungal Patojenlere Karşı In Vitro Antagonistik Etkileri. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi 39(2), 451-461.
33. Yıldız, M. ve Tosun, N. (2022) Molecular Characterızatıon of Black Foot Disease Pathogens in Grapevine Nurseries and Evaluatıon of Some Fungicides for Control of the Most Virulent Isolates. Trakya University Journal of Natural Sciences 23(1), 95-111. https://doi.org/10.23902/trkjnat.1037376
34. Zhang, W., Groenewald, J. Z., Lombard, L., Schumacher, R. K., Phillips, A. J. L., and Crous, P. W. (2021) Evaluating species in Botryosphaeriales. Persoonia, 46, 63–115.