Determination of resistances to Fusarium oxysporum f. sp. melonis by using molecular method and yield performances of hybrid candidates developed in melon breeding program

Abstract

Fusarium oxysporum f. sp. melonis (FOM) is one of the most important fungal diseases in melon cultivation. The four races called 0, 1, 2 and 1-2 for FOM have been identified. Although all of FOM races are seen in our country, races 1 and 2 are the most common. Fungicides are used to provide control of this disease. However, fungicides don’t provide permanent protection. Therefore, resistant varieties are used to provide an alternative to fungicides and a certain protection against the disease. In this study, yields and resistances to FOM of 8 melon Fl hybrids developed in the melon breeding program of BATEM (Batı Akdeniz Agricultural Research Institute) were determined. In molecular studies, SSR154 primer was used to determination of disease resistance for race 0 and 1 and NBS1-CAPS primer was used for race 2 of FOM. As a result, this study showed that FÇ 98 hybrid variety had a yield potential close to Cıtırex F1 hybrid variety and leading among the other candidate varieties. This promising hybrid variety has been presented to vegetable growers.

Keywords

• Melon; Fusarium wilt; Hybrid; Yield

Kavun ıslah programında geliştirilen aday hibritlerin Fusarium oxysporum f. sp. melonis’e moleküler olarak dayanıklılık durumlarının tespiti ve verim değerlerinin belirlenmesi

Abstract

Fusarium oxysporumf. sp. melonis (FOM) kavun yetiştiriciliğini sınırlandıran, toprak kökenli en önemli fungal hastalıklardan birisidir. Hastalığın 0, 1, 2 ve 1-2 olmak üzere dört ırkı vardır ve ülkemizde hepsi de görülmektedir. Fakat en yaygın görülen ırklar 1 ve 2’dir. Bu hastalığın kontrolünü sağlamak için fungisitler kullanılmaktadır. Ancak fungisitler kalıcı bir koruma sağlamamaktadır. Bu nedenle, bu hastalığa karşı dayanıklı çeşitlerin kullanılması ve geliştirilmesi, fungisit kullanımına alternatif ve kesin bir koruma sağlamaktadır. Çalışmada Batı Akdeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü (BATEM) kavun ıslah programında geliştirilen 8 adet aday hibritin  Fusarium oxysporum f. sp. melonis‘e moleküler olarak dayanıklılık durumları ile verim değerleri belirlenmiştir. Moleküler çalışmalarda Fusarium’da Fom-2 geninin kontrol ettiği 0 ve 1 nolu ırka dayanıklılığı belirlemek amacıyla SSR154 primeri, Fom-1 geninin kontrol ettiği 2 nolu ırk için ise, NBS1-CAPS primeri kullanılmıştır. Çalışmada yeralan 8 adet aday hibrit verim açısından karşılaştırıldığında,  FÇ 98 nolu hibrit kontrol çeşit olarak kullanılan Cıtırex F1 çeşidine yakın bir verim değeri alarak, diğer adaylar arasında ilk sırada yer almış ve üreticilerin hizmetine sunulmuştur.

Keywords

• Kavun; Fusarium solgunluğu; Hibrit; Verim

References

1. Blancard, D., Lecoq, H., & Pitrat, M. (1994). A Colour Atlas of Cucurbit Diseases: Observation, Identification and Control. JohnWiley, 299 p., New York.
2. Bremer, H. (1944). Über VVelkekrankheiten in Südwest Anatolien. Istanbuler Schriften 18., 39 p.
3. Brotman, Y., Kovalski, I., Perl-Treves, R., Dogimont, C., Pitrat, M., Portnoy, V., & Katzir, N. (2005). Molecular markers linked to papaya ring spot virus resistance and Fusarium race 2 resistance in melon. Theoretical and Applied Genetics, 110: 337–345.
4. Burger, Y., Katzir, N., Tzuri, G., Portnoy, V., Saar, U., Shriber, S., Perl-Treves, R., & Cohen, R. (2003). Variation in the response of melon genotypes to Fusarium oxysporum f. sp. melonis race 1 determined by inoculation tests and molecular markers. Plant Pathology, 52: 204-211.
5. 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.
6. Doyle, J.J., & Doyle, J.L. (1990). A rapid total DNA preparation procedure for fresh plant tissue. Focus, 12:13-15.
7. Joobeur, T., King, J.J., Nolin, S.J., Thomas, C.E., & Dean, R. A. (2004). The Fusarium wilt resistance locus Fom-2 of melon contains a single resistance gene with complex features. The Plant Journal, 39: 283-297.
8. Martyn, R.D., & Gordon, T.R. (1996). Fusarium wilt of melon. In: T. A. Zitter D. L. Hopkins, and C. E. Thomas (eds), Compendium of Cucurbit Disease, pp. 11—13.APS Press, St Paul, MN.

9. Mas, P., Molot, P.M., & Risser, G. (1981). Fusarium wilt of muskmelon. In: P. E. Nelson, T. A. Toussen, and R. J. Cook (Eds), Fusarium, Disease, Biology and Taxonomy, pp. 169-177. Pennsylvania State University Press, University Park, PA and London, UK.
10. Oumouloud, A., Arnedo-Andres, M.S., Gonzalez-Torres, R., & Alvarez, J.M. (2008). Development of molecular markers linked to the Fom-1 locus for resistance to Fusarium race 2 in melon. Euphytica, 164:347–356. , & Ünlü, M. (2013). Domates hatlarinda Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici’ye dayanıklılığın moleküler markörler yardımıyla belirlenmesi. Derim, 30 (1):15-23.
11. Polat, İ., Ünlü, M., & Ünlü, A. (2012). Bazı yerel kavun genotiplerinin Fusarium oxysporum f.sp. melonis’e reaksiyonlarının moleküler tespiti. 9. Ulusal Sebze Tarımı Sempozyumu. 12-14 Eylül- Konya, 104-108.
12. Risser, G., Banihashemi, Z., & Davis, D.W. (1976). A proposed nomenclature of Fusarium oxysporum f. sp. melonis races and resistance genes in Cucumis melo. Phytopathology, 66:1105–1106.
13. Schreuder, W., Lamprecht, S.C., & Holz, G. (2000). Race determination and vegetative compatibility grouping of Fusarium oxysporum f. sp. melonis from South Africa. Plant Disease, 84(3): 231-234.
14. Tanksley, S.D. (1983). Molecular markers in plant breeding. Plant Molecular Biology Reporter, 1:3–8.
15. Tezuka, T., Waki, K., Yashiro, K., Kuzuya, M., Ishikawa, T., Takatsu, Y., & Miyagi, M. (2009). Construction of a linkage map and identification of DNA markers linked to Fom-1, a gene conferring resistance to Fusarium oxysporum f.sp. melonis race 2 in melon. Euphytica, 168:177–188.
16. TÜİK (2013). Bitkisel Üretim İstatistikleri. (http://tuik.gov.tr). Erişim tarihi: 28 Nisan 2014.
17. Wang, Y.H., Thomas, C.E., & Dean, R.A. (2000). Genetic mapping of a Fusarium wilt resistance gene (Fom-2) in melon (Cucumis melo L.). Molecular Breeding, 6: 379–389.
18. Zink, F.W., & Gubler, W.D. (1985). Inheritance of resistance in muskmelon to Fusarium wilt. Journal of the American Society Horticultural Science, 110:600–604.