TYLCV ve FORL Hastalık Etmenlerine Karşı Dayanıklılık Pembe Domates Islah Materyallerinin Geliştirilmesi

Öz

Öz Domates Sarı Yaprak Kıvırcıklık Virüsü (TYLCV) ve Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici (FORL), dünya genelinde domates (Solanum lycopersicum L.) üretimini sınırlayan ve önemli verim ile kalite kayıplarına yol açan en yıkıcı patojenler arasındadır. Bu nedenle, çoklu hastalık dayanıklılığına sahip çeşitlerin geliştirilmesi, modern domates ıslahının temel bir hedefi haline gelmiştir. Bu çalışmada, İstanbul Tarım A.Ş. domates ıslah programı kapsamında geliştirilen pembe domates ıslah hatlarında TYLCV ve FORL'ye karşı dayanıklılık genlerini belirlemek amacıyla moleküler belirteçler kullanılmıştır. Çoklu hastalık dayanıklılık genlerini taşıyan genotipleri tespit etmek amacıyla, daha önce kök ur nematodları (Meloidogyne spp.) ve Domates Lekeli Solgunluk Virüsü'ne (TSWV) karşı dayanıklılık bakımından karakterize edilmiş ıslah materyalleri ve ilave ıslah hatları değerlendirilmiştir. TYLCV dayanıklılığı ile ilişkili Ty-3 genini saptamak için kodominant Ty3-P6-25 belirteci kullanılırken, FORL'ye karşı dayanıklılık sağlayan Frl genini belirlemek için C2-25 CAPS belirteci kullanılmıştır. Ty3-P6-25 belirteci ile analiz edilen 167 ıslah hattından 13'ü (%9,7) homozigot dayanıklı, 5'i (%3,7) heterozigot dayanıklı ve 116'sı (%86,6) homozigot duyarlı olarak belirlenmiş; 33 örnekten ise yorumlanabilir sonuç alınamamıştır. C2-25 belirteci ile yapılan analizlerde 177 ıslah hattından 3'ünün (%2,5) homozigot dayanıklı, 10'unun (%8,2) heterozigot dayanıklı ve 109'unun (%89,3) homozigot duyarlı genotipe sahip olduğu tespit edilmiş; 55 örnekten ise değerlendirilebilir sonuç elde edilememiştir. Moleküler analizler, ıslah popülasyonunda hem TYLCV hem de FORL'ye karşı direnç alellerinin varlığını doğrulamış; Mi-1 ve Sw-5 için elde edilen önceki belirteç verileriyle entegre edildiğinde, ekonomik açıdan önemli birden fazla patojene karşı dayanıklılık taşıyan seçkin ıslah hatlarının belirlenmesine olanak tanımıştır. Bu bulgular, hastalık dayanıklılık genlerinin hızlı bir şekilde tespit edilmesinde belirteç destekli seçimin etkinliğini ortaya koymakta; ayrıca çoklu dayanıklılık genlerinin bir araya getirilmesi (piramitleme), domates ıslahının hızlandırılması ve sürdürülebilir, hastalığa dayanıklı domates çeşitlerinin geliştirilmesinin desteklenmesi adına değerli genetik kaynaklar sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Domates
• TYLCV
• FORL
• Marker destekli seleksiyon

Development of Pink Tomato Breeding Materials Resistant to TYLCV and FORL Pathogens

Öz

Abstract Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV) and Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici (FORL) are among the most destructive pathogens limiting tomato (Solanum lycopersicum L.) production worldwide, causing substantial yield and quality losses. The development of cultivars with durable and multiple disease resistance has therefore become a major objective of modern tomato breeding. In this study, molecular markers were used to identify resistance genes against TYLCV and FORL in pink tomato breeding lines developed within the Istanbul Tarım A.Ş. tomato breeding program. Breeding materials previously characterized for resistance to root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) and Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV), together with additional breeding lines, were evaluated to identify genotypes carrying multiple disease resistance genes. The codominant Ty3-P6-25 marker was used to detect the Ty-3 gene associated with TYLCV resistance, whereas the C2-25 CAPS marker was employed to identify the Frl gene conferring resistance to FORL. Among the 167 breeding lines analyzed with the Ty3-P6-25 marker, 13 (9.7%) were homozygous resistant, 5 (3.7%) were heterozygous resistant, and 116 (86.6%) were homozygous susceptible, while 33 samples produced no interpretable results. Analysis of 177 breeding lines with the C2-25 marker identified 3 (2.5%) homozygous resistant, 10 (8.2%) heterozygous resistant, and 109 (89.3%) homozygous susceptible genotypes, whereas 55 samples yielded no evaluable results. The molecular analyses confirmed the presence of resistance alleles to both TYLCV and FORL within the breeding population and enabled the identification of elite breeding lines carrying resistance to multiple economically important pathogens when integrated with previous marker data for Mi-1 and Sw-5. These findings demonstrate the effectiveness of marker-assisted selection for the rapid identification of disease resistance genes and provide valuable genetic resources for pyramiding multiple resistance genes, accelerating tomato breeding, and supporting the development of sustainable, disease-resistant tomato cultivars.

Anahtar Kelimeler

• Tomato
• TYLCV
• FORL
• MAS

Kaynakça

1. Basım, H., Kandil, O., & Ökem, C. (2025). Development of pink tomato genitors resistant or tolerant to Tomato Root-Knot Nematode (Meloidogyne spp.) and Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) using molecular markers. International Journal of Food, Agriculture and Animal Science, 5 (2), 39-49. DOI://izlik.org/JA38BJ54DD
2. Chitwood-Brown, J., Vallad, G.E., Lee, T.G., Hutton, S.F., & Scott, J. W. (2021). Breeding for resistance to Fusarium wilt of tomato: A review. Genes, 12 (11), 1673. DOI:10.3390/genes12111673
3. Collard, B.C. Y., & Mackill, D.J. (2008). Marker-assisted selection: An approach for precision plant breeding in the twenty-first century. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 363 (1491), 557–572. DOI: 10.1098/rstb.2007.2170
4. Dong, P., Han, K., Siddique, M.I., Kwon, J.K., Zhao, M., Wang, F., & Kang, B.C. (2016). Gene-based markers for the tomato yellow leaf curl virus resistance gene Ty-3. Plant Breeding and Biotechnology, 4 (1), 79-86. DOI:10.9787/PBB.2016.4.1.79
5. Doyle, J.J., & Doyle, J.L. (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12 (1), 13–15.
6. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). (2025). Production: Crops and Livestock Products Database (FAOSTAT). https://www.fao.org/faostat/ (2024).
7. Foolad, M.R., & Panthee, D.R. (2012). Marker-assisted selection in tomato breeding. Critical Reviews in Plant Sciences, 31(2), 93–123. DOI:10.1080/07352689.2011.616057
8. Janssen, T., Karssen, G., Verhaeven, M., Coyne, D., & Bert, W. (2018). Meloidogyne species in agriculture: A review. Nematology, 20 (9), 795–843. DOI:10.1163/15685411-00003158

9. Ji Y., David, J., Schuster, Jay, Scott, W. (2007a). Ty-3, a begomovirus resistance locus near the Tomato yellow leaf curl virus resistance locus Ty-1 on chromosome 6 of tomato. Molecular Breeding, 20, 271-284. DOI:10.1007/s11032-007-9089-7
10. Ji, Y., Salus, M., van Betteray, B., Smeets, J., Jensen, K.S., Martin, C.T., Mejia, L., Scott, J.W., Havey, M.J., Maxwell, D.P. (2007b). Co-dominant SCAR markers for detection of the Ty-3 and Ty-3a loci from Solanum chilense at 25 cM of chromosome 6 of tomato. Tomato Genetics Cooperative, 57, 25-28.
11. Liu, W., Zhang, Y., Jiang, S., Jiang, H., Wang, Y., Lei, T., Du, X., Xu, F., Zhang, Z., Cao, X., & Zhang, B. (2022). Solanum lycopersicum, a model plant for the studies in developmental biology, stress biology and fruit biology. International Journal of Molecular Sciences, 23 (15), 8431. DOI:10.3390/ijms23158431
12. Panno, S., Davino, S., Caruso, A.G., Bertacca, S., Crnogorac, A., Mandrioli, M., & Matic, S. (2021). A review of the most common and economically important diseases that undermine the cultivation of tomato crop in the Mediterranean basin. Agronomy, 11 (11), 2188. DOI:10.3390/agronomy11112188
13. Staniaszek, M., Szczechura, W., & Marczewski, W. (2014). Identification of a new molecular marker C2-25 linked to the Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici resistance Frl gene in tomato. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding, 50 (4), 285–287. DOI:10.17221/70/2014-CJGPB
14. Szczechura, W. (2013). Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici – the cause of Fusarium crown and root rot in tomato cultivation. Journal of Plant Protection Research, 53 (2), 172–176. DOI:10.2478/jppr-2013-0026
15. Turina, M., Kormelink, R., & Resende, R. O. (2016).Resistance to Tospoviruses in vegetable crops: Epidemiological and molecular aspects. Annual Review of Phytopathology, 54, 347–371. DOI:10.1146/annurev-phyto-080615-100114
16. Verlaan, M.G., Hutton, S.F., Ibrahem, R.M., Kormelink, R., Visser, R.G., Scott, J. W., & Bai, Y. (2013). The tomato yellow leaf curl virus resistance genes Ty-1 and Ty-3 are allelic and code for DFDGD-class RNA–dependent RNA polymerases. PLoS Genetics, 9 (3), e1003399. DOI:10.1371/journal.pgen.1003399
17. Yan, Z., Perez-de-Castro, A., Diez, M. J., & Lozano, R. (2021). The global dimension of tomato yellow leaf curl disease. Microorganisms, 9 (4), 740. DOI:10.3390/microorganisms9040740