Determination of Resistance of Some Potato Clones to Alternaria solani

Abstract

One of the most important problems in the cultivation of potato plants is their susceptibility to diseases. There are many disease agents that cause significant loss in yield and limit cultivation. One of these agents is Alternaria solani (Ell. and G. Martin) Sor., a facultative saprophytic fungus. The pathogen fungus causes early blight disease in potatoes. In this study, which was carried out in the field and laboratory of the Central Black Sea Transition Zone Agricultural Research Institute in 2019, the reactions of 594 clones created by crosses between some commercially registered potato varieties, local potato varieties, and some clones with superior characteristics against A. solani were identified using the detached leaf method. In order to determine the disease reactions, 5 mm diameter fungus discs taken from the actively growing tips of the cultures of A. solani isolate under sterile conditions were placed on the leaflets in five replications, and only the PDA medium was placed on the leaflets used for control purposes. As a result of the research, of the clones belonging to the A3/15 x Bafana combination, 70 were immune, 2 were tolerant, 9 were susceptible, 18 were highly susceptible. 168 of the clones belonging to the Başçiftlik Beyazı x Lady Olympia combination were immune, 1 was resistant, 4 were tolerant, 5 were susceptible, 23 were highly susceptible. 209 of the clones belonging to T5/4 x Bafana combination were immune, 2 were tolerant, 7 were sensitive and 46 were highly susceptible. Thus, in order to contribute to the development of resistant varieties, the conditions of the breeding material were revealed and evaluated as selection criteria.

Keywords

• Clone
• Detached leaf test
• Disease
• Early blight disease

Bazı Patates Klonlarının Alternaria solani’ye Karşı Dayanıklılıklarının Belirlenmesi

Öz

Patates bitkisinin yetiştirilmesindeki en önemli sorunların başında hastalıklara olan duyarlılıkları gelmektedir. Verimde önemli derecede kayba neden olan ve yetiştiriciliği kısıtlayan birçok hastalık etmeni vardır. Bu hastalık etmenlerinden birisi de fakültatif, saprofit bir fungus olan Alternaria solani (Ell. ve G. Martin) Sor.’dır. Bu etmen patateste erken yanıklık hastalığına neden olmaktadır. 2019 yılında Orta Karadeniz Geçit Kuşağı Tarımsal Araştırma Enstitüsü deneme alanı ve laboratuvarında yürütülen çalışmada, bazı ticari tescilli patates çeşitleri, yerel patates çeşitleri ve üstün özellikleri olan bazı klonlar arasında yapılan melezlemeler ile oluşturulan varyasyondan gelen 594 adet klonun Alternaria solani’ye karşı reaksiyonları, koparılmış yaprak yöntemi ile belirlenmiştir. Hastalık reaksiyonlarının belirlenmesi için A. solani izolatına ait kültürlerin aktif olarak gelişen uç kısımlarından steril koşullarda alınan 5 mm çapındaki fungus diskleri beş tekerrür olacak şekilde uygulanmış ve kontrol amaçlı kullanılan yaprakçıklar üzerine sadece besi ortamı yerleştirilmiştir. Araştırma sonucunda, A3/15 x Bafana kombinasyonuna ait klonların 70’i immün, 2’si toleranslı, 9’u hassas, 18’i aşırı hassas, Başçiftlik Beyazı x Lady Olympia kombinasyonuna ait klonların 168’inin immün, 1’inin dayanıklı, 4’ünün toleranslı, 5’inin hassas, 23’ünün ise aşırı hassas, T5/4 x Bafana kombinasyonuna ait klonların 209’unun immün, 2’sinin toleranslı, 7’sinin hassas, 46’sının ise aşırı hassas olduğu tespit edilmiştir. Böylelikle dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesine katkı sağlamak amacıyla ıslah materyalinin durumları ortaya konulmuş olup seleksiyon kriteri olarak değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Klon
• Koparılmış yaprak test
• Hastalık
• Erken yanıklık

References

1. Anonim, 2020. Türkiye İstatistik Kurumu, https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=tarim-111&dil=1.
2. Anonim, 2020a. Food and Organization of the United Nations, http://www.fao.org/home/en/
3. Agrios, G. N., 1988. Plant Pathology, Academic Pres Ltd. 24-28, London NWI, 7DX, 803.
4. Boiteux, L.S., Reifschneider F.J.B., Fonseca, M.E.N. & Buso J.A., 1995. Search for sources of early blight field resistance not associated with vegetative late maturity in tetraploid potato germplasm. Euphytica, 83:63 - 70.
5. Christ, B.J., 1991. Effect of disease assessment method on ranking potato cultivars for resistance to early blight. Plant Disease, 75: 353–356.
6. Christ, B.J., Haynes, K.G. & Vinyard, B.T., 2002. Inheritance of early blight resistance from open-pollinated 4x–2x potato hybrids. American Journal of Potato Research, 79: 403–410.
7. Christ, B.J. & Haynes K.G., 2001. Inheritance of resistance to early blight disease in a diploid potato population. Plant Breeding, 120:169–172.
8. Çalışkan, M.E. & Struik, P.C., 2010. Preface to special issue. Potato Research, 53 (4), 253-254.

9. Çalışkan, M.E., Onaran, H. & Arıoğlu, H. 2010. Overview of the Turkish potato sector: Challanges, achievements and expectations. Potato Research, 53: 255-266.
10. Çelik, T., 2012. Bazı patates klonlarının erken yanıklık hastalık etmeni Alternaria solani (Ell. And G. Martin) Sor.‘ye karşı reaksiyonlarının belirlenmesi, Gaziosmanpaşa Üniv., Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. (Danışman: Prof. Dr. Yusuf YANAR)
11. Döken, M., T., Demirci, E. & Zengin, H., 2005. Fitopatoloji (Beşinci Baskı). Atatürk Üniv. Zir. Fak., Erzurum.
12. Fry, W.E., 2008. Phytophthora infestans the Plant (and R gene) destroyer. Molecular Plant Pathology 9: 385–402.
13. Foolad, M. R., Ntahimpera, N., Christ, B. J. &Lin, G. Y., 2000. Comparison of field, greenhouse, and detached-leaflet evaluations of tomato germ plasm for early blight resistance. Plant Disease. 84:967-972.
14. Helgeson, J.P., Pohlman, J.D., Austin, S., Haberlach, G.T., Wielgus, S.M., Ronis, D., Zambolin, L., Tooley, P., Mc grath, J.M., James, R.V. & Stevenson, W.R., 1998. Somatic hybrids between Solanum bulbocastanum and potato: A new source of resistance to late blight. Theor Appl Genetics, 96: 738–742.
15. Jansky, S.H., 2000. Breeding for disease resistance in potato. Plant Breeding Review, 19: 69–155.
16. Johnson, K.B., Radcliffe, E.B., Teng, P.S., 1986. Effects of interacting populations of Alternaria solani, Verticillium dahliae, and the Potato Leafhopper (Empoasca fabae) on potato yield. Phytopathology, 76: 1046–1052.
17. Nachmias, A., Caligari, R.D.S., Mackay, G.R. & Livescu L., 1988. The effects of Alternaria solani and Verticillium dahliae on potatoes growing in Israel. Gilat regional experiment station, Israel. Scottish crop research ınstitute, Pentlandfield, Scotland. Potato Research, 31 (1988) 443 – 450.
18. Madakbaş, S.Y., Hız, M.C., Gültekin, Y. & Sayar, M.T., 2009. STS/SCAR belirteçler kullanılarak taze fasulye (Phaseolus vulgaris L.) hat ve çeşitlerinde antraknoza (Colletotrichum lindemuthianum (Sacc&Magnus) Lambs. Scrib) dayanıklılık genlerinin tespiti üzerine araştırmalar. XVI. Biyoteknoloji Kongresi, 13-16 Aralık 2009, Antalya. 162-166.
19. Mohsan, M., Mustafa, A., Akhtar, S., Iqbal, M., Saeed, S., Niaz, M.Z. & Bashir, M.R. 2016. Screening of potato germlasm against late blight disease. Int. J. Adv. Res. Biol. Sci. 3(8):200-204.
20. Rodriguez, M.A.D., Brommonschenkel, S.H., Matsuoka, K. & Mizubuti, S.G., 2006. Component of resistance to early blight in four potato cultivars: Effect of leaf position. J. Phytopathol. 154: 230-235.
21. Santa cruz, J.H., Haynes, K.G. & Christ, B.J., 2009. Effects of one cycle of recurrent selection for early blight resistance in a diploid hybrid Solanum phureja – Solanum stenotomum population. American Journal of Potato Research, 86: 490-498.
22. Shahbazi, H., Aminian, H., Sahebani, N. & Halterman, D.A., 2010. Biochemical evaluation of resistance responses of potato to different ısolates of Alternaria solani. Department of plant protection, Aboryhan Campus, Tehran University, P.O. Box 33955-159, Tehran, Iran.
23. Solano, J.,Acuña, I., Esnault, F. & Brabant, P., 2014. Resistance to Phytophthora infestansin Solanum tuberosum landraces in Southern Chile.Tropical Plant Pathology,vol. 39(4):307-315.
24. Rotem, J., 1994. The Genus Alternaria biology, epidemiology, and pathogenicity. Am. Phytopathol. Soc. Press, St Paul. Vallejo, V. & Kelly, J. D., 2005. Initial dissection of the anthracnose resistance in the landrace cultivar G 2338. Annu. Rep. Bean Improv. Coop., 48: 76-77.
25. Vanaei, H., Kahrizi, D., Chaichi, M., Shabani, G. & Zarafshani K., 2008. Effect of genotype, substrate combination and pot size on minituber yield in potato (Solanum tuberosum L.). American-Eurasian J.Agric.& Environ. Sci., 3 (6), 818-821.
26. Vidigal filho, P. S., Gonçalves-vidigal, M. C., Kelly, J. D. & Kırk, W.W., 2004. Sources of resistance to anthracnose in traditional common bean cultivars from Parana, Brazil. Annu. Rpt. Bean Improvement Coop., 47: 53-54.
27. Vivianne, G.A., Vleeshouwers, A., Willem Van Dooijeweert, L.C., Keizer, P., Sijpkes, L., Govers, F. & Colon, L.T., 1999. A laboratory assay for Phytophthora infestans resistance in various solanum species reflects the field situation. European Journal of Plant Pathology, 105: 241–250.
28. Yılmaz, G., Kandemir, N. & Yanar, Y., 2010. TÜBİTAK-TOVAG 106 O 626 numaralı Bazı patates melezlerinden yeni klonların seçimi ve Başçiftlik yerel patates çeşidinin moleküler karakterizasyonu projesi, Sonuç Raporu.