Screening of the Resistance Status of Qualified Pumpkin (Cucurbita moschata Duchesne) Lines Against Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum

Year 2024, Volume: 7 Issue: 3, 198 - 207

Fatih İpek , İbrahim Özkan , Ahmet Balkaya , İsmail Erper , Büşra Yapici

https://doi.org/10.38001/ijlsb.1525327

Abstract

One of the significant factors limiting production in cucumber growing regions in Turkey is diseases caused by soil-borne pathogenic fungi. Fusarium wilt, caused by Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum J.H. Owen (FOC), is one of the major fungi causing yield loss in cucumber cultivation. Using grafted seedlings is an effective method to combat this disease. Pumpkins are the most commonly used rootstocks in the production of grafted cucumber seedlings. This research aimed to determine the reactions of 43 qualified pumpkin lines against F. oxysporum f. sp. cucumerinum and to compare some vegetative growth characteristics of the inoculated pumpkin lines with the control plants. In the experiment, the commercial rootstock Nun 9075 was used as a positive control, and the Çengelköy cucumber variety was used as a negative control. The disease severity in the pumpkin lines ranged from 0% to 66.67%. Moreover, the majority of the pumpkin lines were found to be highly resistant (28 lines) or moderately resistant (14 lines) to the pathogen. In general, the highly resistant pumpkin lines showed lower reductions in plant height, stem diameter, leaf number, and total plant dry weight compared to the susceptible lines. As a result of the study, promising pumpkin lines identified as resistant to F. oxysporum f. sp. cucumerinum and prominent in terms of vegetative growth parameters will be used as parents in the ongoing pumpkin rootstock breeding program.

Keywords

fusarium wilt, pumpkin, rootstock, resistance

Ethical Statement

The study is proper with ethical standards.

Supporting Institution

In this research, we would like to express our gratitude to TÜBİTAK for providing financial support under project TEYDEB-311O194, to Petektar Tarım Ltd. for enabling the realization of this study.

Project Number

3230319

Thanks

We gratefully acknowledge the support of the Faculty of Agriculture at Ondokuz Mayıs University.

Nitelikli Bal Kabağı (Cucurbita moschata Duchesne) Hatlarının Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum’a Dayanıklılık Durumlarının Belirlenmesi

Abstract

Türkiye’de hıyar yetiştirilen bölgelerde üretimi sınırlayan önemli faktörlerden birisi de toprak kökenli patojen fungusların oluşturduğu hastalıklardır. Solgunluk hastalığına neden olan Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum J.H. Owen (FOC), hıyar yetiştiriciliğinde verim kaybına neden olan önemli funguslardan biridir. Bu hastalığın mücadelesinde aşılı fide kullanımı etkili bir yöntemdir. Aşılı hıyar fidesi üretiminde anaç olarak en fazla bal kabakları kullanılmaktadır. Bu araştırmada, nitelikli 43 bal kabağı hattının F. oxysporum f. sp. cucumerinum’a karşı reaksiyonlarının saptanması ve patojen ile inoküle edilmiş bal kabağı hatları ile kontrol bitkilerinin bazı vejetatif büyüme özellikleri yönünden karşılaştırılması amaçlanmıştır. Denemede, pozitif kontrol olarak Nun 9075 ticari kabak anacı ve negatif kontrol olarak Çengelköy hıyar çeşidi kullanılmıştır. Hastalık testlemesi sonucunda bal kabağı hatlarında hastalık şiddetinin %0 – 66.67 arasında değişim gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca bal kabağı hatlarının büyük bir çoğunluğunun patojene karşı yüksek düzeyde dayanıklı (28 hat) ve orta düzeyde dayanıklı (14 hat) oldukları saptanmıştır. Yüksek düzeyde dayanıklı bulunan bal kabağı hatlarında genel olarak bitki boyu, gövde çapı, yaprak sayısı ve toplam bitki kuru ağırlığı parametreleri yönünden azalışların hassas hatlara göre daha düşük oranlarda olduğu bulunmuştur. Çalışma sonucunda F. oxysporum f. sp. cucumerinum’a dayanıklı olarak tespit edilen ve vejetatif büyüme parametreleri yönünden de öne çıkan ümit var bal kabağı hatları, devam eden kabak anaç ıslah programında ebeveyn olarak kullanılacaktır.

Keywords

fusarium solgunluğu, bal kabağı, anaç, dayanıklılık

Ethical Statement

Çalışma etik standartlara uygundur.

Supporting Institution

Bu araştırmada TEYDEB-3230319 nolu proje kapsamında maddi olanak sağlayan TÜBİTAK’a, ve Petektar Tohum Sanayi Ticaret Limited Şirketine maddi katkılarından dolayı teşekkür ederiz.

Project Number

3230319

Thanks

Desteklerinden dolayı Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesine teşekkürlerimizi sunarız.

References

• 1. Robinson, R.W., and D.S. Decker-Walters, Cucurbits. CAB International New York, 1997. NY USA.
• 2. Balkaya, A., E.S. Kurtar, and O. Karaağaç, Kabak Islahı. In: K., Abak, A., Balkaya, Ş.Ş. Ellialtıoğlu., E. Düzyaman, (Eds.) 2021, Sebze Islahı Cilt 2: Cucurbitaceae (Kabakgiller), pp. 19-91. Gece Kitaplığı s. 332, ISBN: 978-625-7478-49-6, Ankara.
• 3. Smith, B.D., Reassessing coxcatlan caveand the early history of domesticated plants in Mesoamerica. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2005. 102 (27): 9438- 9445.
• 4. Balkaya A., M. Özbakır, and O. Karaağaç, Karadeniz bölgesinden toplanan balkabağı (Cucurbita moschata Duchesne) populasyonlarının karakterizasyonu ve meyve özelliklerindeki varyasyonun değerlendirilmesi. Tarım Bilimleri Dergisi, 2010. 16: 17–25.
• 5. Kurt, S., et al., Physiologic races of Fusarium oxysporum f. sp. melonis in the Southeastern Anatolia Region of Turkey and varietal reactions of races of the pathogen. Phytoparasitica, 2002. 30(4):395-402.
• 6. İncekara, R., Hıyar kök ve kök boğazı çürüklüğü etmeni Fusarium oxysporum f.sp. radicis-cucumerinum’a karşı bitki uçucu yağlarının anti fungal etkinlikleri. 2011. Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
• 7. Kotan, R., Fusarium oxysporum f.sp. radicis-cucumerinum’a karşı etkili bakteri içerikli biyolojik ürün geliştirilmesi. 2020. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi.
• 8. Booth, C., The Genus Fusarium. Commonwealth Mycological Institute, 1971. Kew, Surrey, United Kingdom.
• 9. Tok, F.M., Kavun ve hıyar patojen Fusarium oxysporum izolatlarının patojenisite, ırk, vejetatif uyum grubu ve AFLP teknikleriyle karakterizasyonu ve dağılımları. 2011. Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi.
• 10. Vakalounakis, D.J., Diseases and pests of vegetable crops and their control. Technological Education Institute, 1988. Heraklio, Greece.
• 11. Ünlü, M., A. Ünlü, and A. Kabaş, Bazı yerel kavun genotiplerinin Fusarium oxysporum f.sp. melonis’e reaksiyonlarının tespiti. VIII. Sebze Tarımı Sempozyumu Van, 2010. p:85.
• 12. Vakalounakis, D.J., Root and stem rot of cucumber caused by Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum. Plant Disease, 1996. 80:313-316.
• 13. Vakalounakis, D.J., and G.A. Fragkiadakis, Genetic diversity of Fusarium oxysporum isolates from cucumber: differentation by pathogenisity, vegetative compatibility, and RAPD fingerprinting. Phytopathology, 1999. 89:161-168.
• 14. Boyraz, N., and K.B. Baştaş, Kavun Fusarium solgunluğuna bazı biyotik ve abiyotik uyarıcıların etkileri. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2005. 19(37):106-112.
• 15. Yücel, Ş., et al., Aşılı Fide Üretiminde Kullanılan Anaçlar. In: Yetişir, H., Ellialtıoğlu, Ş.Ş.(Eds.) Sebzelerde Fide Yetiştiriciliği-2, pp. 399-490. Gece Kitaplığı, 2022, ISBN: 978-625-430-538-2.
• 16. Yıldız, S., and A. Balkaya, Tuza tolerant kabak anaçlarının hipokotil özellikleri ve hıyarla aşı uyuşum durumlarının belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 2016. 26(4):538-546.
• 17. Balkaya, A., Aşılı sebze üretiminde kullanılan anaçlar. TÜRKTOB Türkiye Tohumcular Birliği Dergisi, 2014. 106, 4-7.
• 18. Sakata, Y., T. Ohara, and M. Sugiyama,. The history and present state of the grafting of cucurbitaceous vegetables in Japan. Acta Horticulturae, 2007. 731, 159-170.
• 19. Kandemir, D., et al., Dünyada ve Türkiye’de Fide Sektörü. In: Yetişir, H., Ellialtıoğlu, Ş.Ş.(Eds.) 2022, Sebzelerde Fide Yetiştiriciliği-1, pp. 45-68. Gece Kitaplığı, ISBN: 978-625-430-537-5.
• 20. Balkaya, A., and B. Yapıcı, Aşılı Hıyar Fidesi Üretimi İçin Yerli Kabak Anaçlarının Bitkisel Özelliklerinin İncelenmesi, Fenotipik Kabak Seleksiyonu ve Kök Kanopilerinin Belirlenmesi. 2022. OMÜ TTO.ZRT.ULAP.22.516 Nolu Proje Sonuç Raporu.
• 21. Karaağaç, O., Karadeniz bölgesi'nden toplanan kestane kabağı (C. maxima) ve bal kabağı (C. moschata) genotiplerinin karpuza anaçlık potansiyellerinin belirlenmesi. 2013. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi.
• 22. Sarıbaş, H.Ş., Aşılı patlıcan üretiminde genetik kaynakların anaç ıslah programında değerlendirilmesi ve yerli hibrit anaçların geliştirilmesi. 2019. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi.
• 23. Biles, C., and R. Martyn, Local and systemic resistance induced in watermelons by formae speciales of Fusarium oxysporum. Phytopathology, 1989. 79:856-860.
• 24. Altınok, H.H., First report of fusarium wilt of eggplant caused by Fusarium oxysporum f. sp. melongenae in Turkey. Plant Pathology, 2005. 54(4): p.577.
• 25. Swiader, M., M. Pronczuk, and K. Niemirowicz-Szczyt, Resistance of Polish lines and hybrids of watermelon [Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum et Nakai] to Fusarium oxysporum at the seedling stage. Journal of Applied Genetics, 2002. 43 (2):161-170.
• 26. Martyn, R.D., and R.J. McLaughlin, Effects of inoculum concentration on the apparent resistance of atermelon to Fusarium oxysporum f. sp. niveum. Plant Disease, 1983. (67):493-495.
• 27. Kim, H., et al., Characteristics of Cucurbita spp. for use as cucumber rootstock. RDA Journal of Horticulture Science, 1997. 39(2):8-14.
• 28. Göçmen, M., et al., Kabak (Cucurbita spp.) Genetik Kaynaklarının Hıyar (Cucumis sativus L.) Anaç Islah Programında Değerlendirilmesi ve Yerli Hibrit Anaçların Geliştirilmesi. 2014. TUBİTAK-TEYDEB Proje No: 3110194.
• 29. Reyad, N.E.H.A., S.F. El-Sayed, and S.N. Azoz, Evaluation of grafting using cucurbit interspecific hybrids to control Fusarium wilt in cucumber. Plant Cell Biotechnology and Molecular Biology 2021. 22(37–38):50-63.
• 30. Pavlou, G.C., D.J. Vakalounakis, and E.K., Ligoxigakis, Control of root and stem rot of cucumber, caused by Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum, by grafting onto resistant rootstocks. Plant Disease, 2002. 86(4):379-382.
• 31. Egel, D.S., and R.D. Martyn, Fusarium wilt of watermelon and other cucurbits. Plant Health Instructor, 2007. (10)1094.
• 32. Bekar, N. K., A. Balkaya, and M. Göçmen, Kabak anaçlarının aşılı hıyar yetiştiriciliğinde vejetatif büyüme üzerine etkilerinin belirlenmesi. Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi, 2017. 3(2):280-290.
• 33. Yetişir, H., Karpuzda aşılı fide kullanımının bitki büyümesi, verim ve meyve kalitesi üzerine etkileri ile aşı yerinin histolojik açıdan incelenmesi. 2001. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamış Doktora Tezi.
• 34. Fita, A., B. Picó, and F. Nuez, Melon roots under stress: melon vine decline. Plant Stress, 2007. 1(93):104.
• 35. Balkaya, A., Aşılı sebze üretiminde kullanılan anaçlar. TÜRKTOB Türkiye Tohumcular Birliği Dergisi, 2014. 106:4-7.
• 36. Yıldız, S., Aşılı hıyar fidesi üretiminde anaç olarak kullanılacak bazı kabak (Cucurbita spp.) genetik kaynaklarının tuzluluğa tolerans seviyelerinin belirlenmesi. 2014. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
• 37. Güngör, B., and A. Balkaya, Yerli kabak anaç çeşit adaylarının aşılı mini karpuzun vejetatif büyümesi üzerine kantitatif etkilerinin incelenmesi. Bahçe Özel Sayı, VII. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi Bildirileri 2, 2016. 21-26.
• 38. Yoldaş, F., et al., Farklı bal kabağı anaç adayları ile aşılı hıyar çeşitlerinin küçük menderes havzasındaki verim ve kalite performanslarının belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2019. 56(3):319-326.