Domates lekeli solgunluk virüsü (TSWV)’ne dayanıklı sivri biber hatlarının geliştirilmesi

Abstract

Biber dünyada domates ve karpuzdan sonra en fazla yetiştirilen sebze türüdür. Virüs hastalıkları biber üretimini sınırlandıran en önemli etmenler arasında yer almaktadır. Bu hastalıkların başında domates lekeli solgunluk virüsü (Tomato Spotted Wilt Virüs=TSWV) gelmektedir. Hastalığın kontrolünde en güvenilir yöntem dayanıklı çeşitlerin kullanılmasıdır. Bu çalışmada TSWV’ye dayanıklı yeni sivri biber çeşitlerinin geliştirilebilmesi için ebeveyn olarak kullanılabilecek hatların ıslahı amaçlanmıştır. Çalışmada TSWV’ye dayanıklı üç adet genotip ile bu hastalığa karşı hassas ve uzun yıllar ticari olarak kullanılan Serademre 8 çeşidi materyal olarak kullanılmıştır. Islah metodu olarak pedigri yöntemi uygulanmıştır. Hassas ebeveyn ile dayanıklı genitörler arasında yapılan melezlerden geliştirilen üç populasyon beş dönem kendilenmiş ve biyolojik olarak testlenmiştir. Testleme sonucunda dayanıklı olarak belirlenen bireyler bir sonraki generasyona aktarılarak kendilenmeye devam edilmiştir. Dayanıklı bireylerin belirlenmesinde her dönem biyolojik test yapılırken moleküler testler sadece F₁ ve F₅ kademelerindeki bitkilere uygulanmıştır. Biyolojik testlerde mekanik inokülasyon yöntemi, moleküler testlerde ise Tsw geni ile bağlantılı CAPS moleküler işaretleyicisi (SCAC₅₆₈) kullanılmıştır. Bu çalışmada sivri biber ıslah çalışmalarında kullanılabilecek özelliklere sahip TSWV’ye dayanıklı 10 adet hat geliştirilmiştir. Elde edilen TSWV’ye dayanıklı hatların bir kısmı sivri biber ıslah çalışmalarında kullanılması amacıyla özel sektör tohum firmalarına devri yapılmıştır.

Keywords

• Biber,TSWV,Mekanik inokulasyon,Moleküler işaretleyici,CAPS

Improvement of long type pepper lines resistant to Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV)

Abstract

Pepper is widely grown vegetable crops after tomato and watermelon in the world. One of the most important diseases on pepper production is caused by Tomato spotted wilt virus (TSWV). The best way for the control of this disease is to use resistant varieties. This study aimed to improve TSWV resistant lines to use as a parent in long type pepper breeding studies. Three genotypes resistant to TSWV were crossed with the susceptible Serademre 8 used to be commercial. Pedigree method was applied as the breeding method. Three populations were self-pollinated for five generations. The progenies for each of populations were tested against TSWV. Mechanical inoculations were performed in each generation and the selected resistant plants were grown for self-pollination to achieve next generation. Molecular tests were applied to the plants in stages F₁ and F₅. Virulent strain isolated from infected pepper plants was used as a disease material in the mechanical inoculations. CAPS marker (SCAC₅₆₈) linked to the TSWV resistance gene (Tsw) was used in the molecular test for verification of mechanical test. In this study, 10 lines resistant to TSWV with good features were developed. Some of the obtained TSWV resistant lines have been transferred to private sector seed companies for use in pepper breeding programs.

Keywords

• Pepper,TSWV,Mechanical inoculation,Molecular marker,CAPS

References

1. Agrios, G.N. (2005). Plant pathology. Elsevier Academic Press. 922 p.
2. Antignus, Y., Lapidot, M., Ganaim, N., Cohen, J., Lachman, O., Pearlsman, M., Raccah, B., & Gera, A. (1997). Biological and molecular characterization of tomato spotted wilt virus in Israel. Phytoparasitica, 25(4):319-330.
3. Arli-Sökmen, M., Mennan, H., Sevik, M.A., & Ecevit, O. (2005). Occurrence of viruses in field-grown pepper crops and some of their reservoir weed hosts in Samsun, Turkey. Phytoparasitica, 33(4):347-358.
4. Azeri, T. (1981). Preliminary report of tomato spotted wilt virus and its epidemiy on tobacco in the Çanakkale region of Türkiye. Journal of Turkish Phytopathology, 10(2-3):79-87.
5. Black, L.L., Hobbs, H.A., & Gatti, J.M.Jr. (1991). Tomato spotted wilt virus resistance in Capsicum chinese PI 152225 and 159236. Plant Disease. 75(8), pp:863.
6. Bozdoğan, V. (2009). Antalya ilinde domates, biber ve marul yetiştirilen alanlarda Domates Lekeli Solgunluk Virüsü (Tomato Spotted Wilt Virus, TSWV)’nün saptanması. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana.
7. Boiteux, L.S. (1995). Allelic relationships between genes for resistance to tomato spotted wilt tospovirus in Capsicum chinese. Theoretical and Applied Genetics, 90(1):146-149.
8. Çelik, N., Özalp, R., & Çelik, İ. (2010). Bazı biber hat ve çeşitlerinin Tobacco Mosaic Tobamovirus (TMV)’e dayanıklılığının mekanik inokulasyon ve ELISA testleri ile belirlenmesi. Derim, 27(2):1-9.

9. Çelik, N., Özalp, R., & Göçmen, M. (2012). Antalya ilinde örtüaltı biber yetiştiriciliğinde Patates Y virüsü (PVY) patotiplerinin belirlenmesi ve bazı biber çeşitlerinin PVY’ye karşı reaksiyonları Bitki Koruma Bülteni, 52(3):235-246.
10. Çelik, İ., Özalp, R., Çelik, N., Polat, İ., Sülü, G., & Ünlü, A. (2013). Patates Y virüsü (Potato Virus Y =PVY)’ne dayanıklı sivri biber hatlarının geliştirilmesi. Derim, 30(2):42-53.
11. Cho, J.J., Mau, R.F.L., German, T.L., Hortmann, R.W., Yudin, L.S., Gonsalves, D., & Provvidenti, R. (1989). A multi disciplinar approach to management of Tomato Spotted Wilt Virus in Hawaii. Plant Disease, 73:375-383.
12. Değirmenci, K., & Uzunoğulları, N. (2007). Marmara Bölgesinde domates yetiştiricilik alanlarında sorun olan virüslerin belirlenmesi, Bitki Koruma Bülteni, 47(1-4):72-77.
13. Deligoz, I., Sarı, S., & Arlı Sökmen, M., 2014. First report of resistance breaking strain of Tomato Spotted Wilt Virus (Tospovirus; Bunyaviridae) on resistant sweet pepper cultivars in Turkey. New Disease Reports, 30:26.
14. Doyle, J.J., & Doyle J.L. (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12:13-15.
15. Ekbiç E., Abak K., & Yılmaz, M.A. (1997). A new PVY Pathotype on pepper along Mediterranean coastal area of Turkey. Proceedings 10th Congress Mediterranean Phytopathology, pp:187-189.
16. Fao. (2014). http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC, Erişim tarihi:15 Aralık 2016.
17. Fidan H. (2016). Antalya’da örtü altı domates ve biber alanlarında dayanıklılık kıran Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) izolatların genetik kıyaslanması. VI. Türkiye Bitki Koruma Kongresi, s:560-560.
18. Güldür, M.E. (1997). Şanlıurfa ili için yeni bir virüs: Domates lekeli solgunluk virüsü (Tomato Spotted Wilt Virus). Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 1(3):71-76.
19. Güldür, M.E., Marchoux, G., Yurtmen, M., & Yılmaz, M.A. (1995). Mersin ve çevresinde yetiştirilen domateslerde zararlı yeni bir virüs: Tomato Spotted Wilt Virus. VII: Türkiye Fitopatoloji Kongresi, s:303-305.
20. Kaloo, G., (1988). Breeding Methods in Vegetable Crops (chapter 3). In: Vegetable Breeding. Vol. I:75-104, CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.
21. Küçük, B., (2006). Adana ve Mersin illerinde domates lekeli solgunluk virüsü (Tomato Spotted Wilt Virus, TSWV)’nin değişik yöntemlerle saptanması. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana.
22. Langella, R., Ercolano, M.R., Monti, L.M., Frusciante, L., & Barone, A. (2004). Molecular marker assisted transfer of resistance to TSWV in tomato elite lines. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 79(5):806-810.
23. Moury, B., Palloix, A., Selassie, K.G., & Marchoux, G. (1997). Hypersensitive resistance to tomato spotted wilt virus in three Capsicum chinense accessions is controlled by a single gene and is overcome by virulent strains. Euphytica, 94(1):45-52.
24. Moury B, Selassie K.G, Marchoux G, Daubeze A.M, & Palloix A. (1998). High temperature effects on hypersensitive resistance to Tomato Spotted Wilt Tospovirus (TSWV) in pepper (Capsicum chinense Jacq.). European Journal of Plant Pathology, 104(5):489-98
25. Moury, B., Pflieger, S., Blattes, A., Lefebvre,V., Palloix, A. (2000). A CAPS marker to assist selection of Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) resistance in pepper. Genome, 43(1):137-142.
26. Oğuz, A., Ellialtıoğlu, Ş., Çelik, N., & Zengin, S. (2009). Bazı domates hatlarının domates lekeli solgunluk virüsü (TSWV -Tomato Spotted Wilt Virus)’ne karşı reaksiyonlarının mekanik inokulasyon yöntemi ile belirlenmesi. Derim, 26(1):40-50.
27. Özkaynak, E., Devran, Z., Kahveci, E., Doğanlar, S., Başköylü, B., Doğan, F., İşleyen, M., Yüksel A., & Yüksel, M. (2014). Pyramiding multiple genes for resistance to PVY, TSWV and PMMoV in pepper using molecular markers. European Journal of Horticultural Science, 79(4):233-239.
28. Palloix, A., Abak K., Gognalons P., Daubeze A. M., Guldur M., Memouchi G., & Gebre - Selaissie K. (1994). Virus diseases infecting pepper crops in Turkey. Proceedings of 9th Congress of the Mediterranean Phytopathological Union, s:469-472.
29. Polat, I., Celik, I., Celik, N., & Ozalp, R. (2016). Biological and molecular determination for resistance to Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) in F2 population of Long-Type Pepper (Capsicum annuum L.). Acta Horticulturae, 26(1):115-120.
30. Roggero P, Lisa V, Nervo G, & Pennazio S. (1996). Continuous high temperature can break the hypersensitivity of Capsicum “PI 152225” to Tomato Spotted Wilt Tospovirus (TSWV). Phytopathologia Mediterranea, 35(2):117-20.
31. Roggero P, Masenga V, & Tavella L. (2002). Field isolates of Tomato spotted wilt virus overcoming resistance in pepper and their spread to other hosts in Italy. Plant Disease, 86:950-54.
32. Sherwood, J. L., German, T. L., Moyer, J. W., & Ullman, D. E. (2009). Tomato spotted wilt. The Plant Health Instructor DOI: 101094. PHI-I-2003-0613-02 Updated.
33. Şimşek, D., Pınar, H., & Mutlu, N. (2015). Moleküler ıslah yöntemleri kullanılarak tospovirüs ve tobamovirüslere dayanıklı yeni dolmalık biber (Capsicum annuum L.) hat ve çeşitlerinin geliştirilmesi. Alatarım, 14(1):1-8.
34. Şimşek, D., (2014). Moleküler ıslah yöntemleri kullanılarak tospovirus ve tobamovirüslere dayanıklı çarli biber (Capsicum annum L.) hat ve çeşitlerinin geliştirilmesi. Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi 1(1):1-5.
35. Tekinel, N., Dolar, M.S., Sağsöz, S., & Salcan, Y. (1969). Mersin bölgesinde ekonomik bakımdan önemli bazı sebzelerin virüsleri üzerinde araştırmalar. Bitki Koruma Bülteni, 9(1):7-49.
36. Tsompana M., Abad J., Purugganan M., & Moyer J.W., (2005). The molecular population genetics of the Tomato spotted wilt virus (TSWV) genome. Molecular Ecology, 14(1):53-66.
37. TUİK, (2016). Türkiye İstatistik Kurumu, http://www.tuik.gov.tr.http://rapory.tuik.gov.tr/16-03-2017-13:51:121363801233701142981028093 6.html? Erişim tarihi:15 Mart 2017.
38. Turhan, P., & Korkmaz, S. (2006). Çanakkale ilinde Domates Lekeli Solgunluk Virüsünün serolojik ve biyolojik yöntemlerle saptanması. Tarım Bilimleri Dergisi, 12(2):130-136.
39. Uhrig, J.F., Soellick, T.R., Minke, C.J., Philipp, C., Kellman, J.W., & Schreier, J.W. (1999). Homotypic interaction and multimerization of nucleocapsid protein of Tomato potted Wilt Tospovirus: Identification and characterization of two interacting domains. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 96(1):55-60.
40. Wijkamp, I., & Peters, D. (1993). Determination of the median latent period of two tospoviruses in Frankliniella occidentalis, using a novel leaf disk assay. Phytopathology, 83(9):986-991.
41. Yılmaz, S. (2002). Batı Akdeniz Bölgesi’nde yeni bir bitki virüs hastalığı. Derim, 19(2):55-60.