Türkiye’nin İç Kesimlerinde Pancar Hafif Sarılık Virüsünün (BMYV) Moleküler Tespiti

Öz

Şeker pancarı (Beta vulgaris L.), dünya şeker üretiminin yaklaşık dörtte birini karşılayan önemli bir tarım ürünüdür ve Türkiye, başlıca üretici ülkeler arasında yer almaktadır. Şeker pancarını infekte eden virüsler, özellikle Pancar hafif sarılık virüsü (BMYV), şeker pancarı üretiminde önemli hastalıklardan birisini oluşturmakta, yaprak damar aralarında sararma, genel renk açılması ve rozetleşme gibi belirtilerle kendini göstermekte ve verim ile kalite kayıplarına yol açmaktadır. Avrupa’da neonikotinoid bazlı tohum ilaçlarının yasaklanmasının ardından, BMYV yeniden önem kazanmış, buna karşın Türkiye’deki yayılış, epidemiyolojik durum ve genetik çeşitlilikleri hakkında bilgiler sınırlı kalmıştır. Bu çalışma, Türkiye’nin önemli pancar üretim bölgelerinden biri olan Kayseri ilinde BMYV’nin varlığını, yayılışını ve genetik çeşitliliğini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. 2023–2024 üretim sezonlarında, Kayseri Şeker hinterlandındaki 11 ilçeden toplam 52 adet semptomlu şeker pancarı yaprak örneği toplanmıştır. Alınan örneklerden RNA izolasyonu yapılmış; virüsün tespiti ve moleküler karakterizasyonu için yüksek verimli dizileme (HTS), PCR ve Sanger Dizileme yöntemleri uygulanmıştır. PCR analizlerinde genel enfeksiyon oranı %36.54 olarak belirlenmiş; en yüksek oranlar Kayseri Merkez (%66.67) ve Yeşilhisar (%60.00) ilçelerinde tespit edilmiştir. İstatistiksel analizler, ilçeler arasındaki farklılıkların anlamlı olmadığını göstermiş; bu durum virüsün bölge genelinde homojen bir yayılış sergilediğini ortaya koymuştur. Kılıf proteini (CP) genine dayalı filogenetik analizler, virüsün Kayseri izolatının Avrupa izolatları (19K ve 26) ile %99.4 nükleotid benzerliğine sahip olduğunu ancak farklı bir izolat olarak değerlendirilebileceğini göstermiştir. Sonuçlar, BMYV’nin Türkiye’nin Orta Anadolu bölgesinde yaygın olarak bulunduğunu gösteren ilk moleküler kanıtları sunmaktadır. Çalışma, dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesi, entegre zararlı yönetimi uygulamalarının güçlendirilmesi ve moleküler survey programlarının sürdürülmesi gerektiğini vurgulamaktadır. Avrupa’da neonikotinoid yasağı sonrası artan virüs baskısı dikkate alındığında, Türkiye’de de dayanıklı çeşit ıslahı ve sürdürülebilir virüs vektör kontrolü yaklaşımlarının benimsenmesi, şeker pancarı üretiminin sürdürülebilirliği açısından büyük önem taşımaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Yaprak biti kaynaklı virüsler
• Şeker pancarı
• PCR temelli teşhis
• Filogenetik karakterizasyon
• HTS

Destekleyen Kurum

Bu çalışmayla ilgili tüm teknik çalışmalar ve finansal giderler Kayseri Şeker tarafından yürütülmüş ve finanse edilmiştir.

Etik Beyan

Bu çalışma için etik kuruldan izin almaya gerek yoktur.

Teşekkür

Bu çalışmanın gerçekleştirilmesini mümkün kılan laboratuvar imkânlarını sağlayan Kahraman Gürcan ve Genom ve Kök Hücre Merkezi'ne teşekkür ederiz.

Molecular Detection of Beet Mild Yellowing Virus (BMYV) in Central Region, Türkiye

Öz

Sugar beet (Beta vulgaris L.) is an important crop that accounts for approximately one quarter of global sugar production and Türkiye ranks among the major producing countries. Sugar beet infecting viruses, particularly Beet mild yellowing virus (BMYV), have become one of the important diseases in sugar beet production, causing yield and quality losses characterized by interveinal chlorosis, general leaf yellowing and rosetting. Following the ban on neonicotinoid-based seed treatments across Europe, BMYV has re-emerged as a significant concern; however, information regarding its distribution, epidemiological status and genetic diversity in Türkiye remains limited. This study aimed to determine the presence, distribution and genetic diversity of BMYV in Kayseri Province, one of Türkiye’s major sugar beet production regions. During the 2023–2024 growing seasons, a total of 52 symptomatic sugar beet leaf samples were collected from 11 districts within the Kayseri sugar beet growing areas. RNA extraction was performed and high-throughput sequencing (HTS), PCR and Sanger Sequencing techniques were employed for virus detection and molecular characterization. PCR analyses revealed an overall infection rate of 36.54%, with the highest incidences observed in Kayseri Central (66.67%) and Yeşilhisar (60.00%) districts. Statistical analysis indicated that the differences among districts were not significant, demonstrating a homogeneous regional distribution of the virus. Phylogenetic analysis based on the coat protein (CP) gene showed that the Kayseri isolate shared 99.4% nucleotide identity with European isolates (19K and 26) but could be considered a distinct isolate. The results provide the first molecular evidence confirming the widespread presence of BMYV in Central Anatolia, Türkiye. This study revealed the necessity of developing resistant cultivars, strengthening integrated pest management practices and maintaining molecular survey programs. Considering the increased virus pressure in Europe following the neonicotinoid ban, adopting resistance breeding and sustainable virus vector control strategies in Türkiye is crucial for ensuring the long-term sustainability of sugar beet production.

Anahtar Kelimeler

• Aphid-borne viruses
• Sugar beet
• PCR diagnostics
• Phylogenetic characterization
• HTS

Destekleyen Kurum

All technical work and financial expenses related to this study were carried out and funded by Kayseri Şeker.

Etik Beyan

There is no need to obtain permission from the ethics committee for this study.

Teşekkür

We would like to thank Kahraman Gürcan and Genome and Stem Cell Center for providing laboratory facilities that made this study possible.

Kaynakça

1. Biancardi, E., Panella, L. W. and Lewellen, R. T. (2011). Source of Useful Traits. In: Beta Maritima: The Origin of Beets, Ed(s): Biancardi, E., Panella, L. W. and Lewellen, R. T., New York, NY: Springer New York, U. S. A.
2. Borgolte, S., Varrelmann, M. and Hossain, R. (2024). Time point of virus yellows infection is crucial for yield losses in sugar beet and co‐infection with beet mosaic virus is negligible under field conditions. Plant Pathology, 73(8): 2056-2070.
3. Bunwaree, H. D., Klein, E., Saubeau, G., Desprez, B., Ziegler-Graff, V. and Gilmer, D. (2024). Rapid and visual screening of virus infection in sugar beets through polerovirus-induced gene silencing. Viruses, 16(12): 1823.
4. De Koeijer, K. J. and Van der Werf, W. (1999). Effects of beet yellows virus and beet mild yellowing virus on leaf area dynamics of sugar beet (Beta vulgaris L.). Field Crops Research, 61(2): 163-177.
5. Dewar, A. M. and Qi, A. (2021). The virus yellows epidemic in sugar beet in the UK in 2020 and the adverse effect of the EU ban on neonicotinoids on sugar beet production. Outlooks on Pest Management, 32(2): 53-59.
6. Hossain, R., Menzel, W., Lachmann, C. and Varrelmann, M. (2021). New insights into virus yellows distribution in Europe and effects of beet yellows virus, beet mild yellowing virus and beet chlorosis virus on sugar beet yield following field inoculation. Plant Pathology, 70(3): 584-593.
7. Kaya, R. and Yılmaz, N. D. K. (2016). Distribution of some aphid-borne viruses infecting sugar beet in Türkiye. Sugar Industry-Zuckerindustrie, 141(12): 747-752.
8. Klein, E., Brault, V., Klein, D., Weyens, G., Lefèbvre, M., Ziegler‐Graff, V. and Gilmer, D. (2014). Divergence of host range and biological properties between natural isolate and full‐length infectious cDNA clone of the Beet mild yellowing virus 2ITB. Molecular Plant Pathology, 15(1): 22-30.

9. Kozłowska-Makulska, A., Beuve, M., Syller, J., Szyndel, M. S., Lemaire, O., Bouzoubaa, S. and Herrbach, E. (2009). Aphid transmissibility of different European beet polerovirus isolates. European Journal of Plant Pathology, 125(2): 337-341.
10. Phélippé-Guinvarc'h, M. and Cordier, J. (2024). Actuarial implications and modeling of virus yellows on sugar beet after the EU's ban on neonics and climate change. Smart Agricultural Technology, 8:100493.
11. Russell, G. E. (1963). Some factors affecting the relative incidence, distribution and importance of beet yellows virus and sugar‐beet mild yellowing virus in eastern England, 1955‐62. Annals of Applied Biology, 52(3): 405-413.
12. Schliephake, E., Graichen, K. and Rabenstein, F. (2000). Investigations on the vector transmission of the beet mild yellowing virus (BMYV) and the turnip yellows virus (TuYV) / Untersuchungen zur Vektorübertragung des Milden Rübenvergilbungsvirus (Beet mild yellowing virus) und des Wasserrübenvergilbungsvirus (Turnip yellows virus). Zeitschrift Für Pflanzenkrankheiten Und Pflanzenschutz / Journal of Plant Diseases and Protection, 107(1): 81–87.
13. Smith, H. G. and Hallsworth, P. B. (1990). The effects of yellowing viruses on yield of sugar beet in field trials, 1985 and 1987. Annals of Applied Biology, 116(3): 503-511.
14. Stephan, D. and Maiss, E. (2006). Biological properties of Beet mild yellowing virus derived from a full-length cDNA clone. Journal of General Virology, 87(2): 445-449.
15. Stevens, M., Patron, N. J., Dolby, C. A., Weekes, R., Hallsworth, P. B., Lemaire, O. and Smith, H. G. (2005). Distribution and properties of geographically distinct isolates of sugar beet yellowing viruses. Plant Pathology, 54(2): 100-107.
16. Stevens, M., Hallsworth, P. B. and Smith, H. G. (2004). The effects of Beet mild yellowing virus and Beet chlorosis virus on the yield of UK field‐grown sugar beet in 1997, 1999 and 2000. Annals of Applied Biology, 144(1): 113-119.
17. Şekerci, A. D., Çınar, C. T., Ünlü, E., Fidan, H. and Yetişir, H. (2024). Assessment of Different Cucurbit Genotypes for Resistance to Zucchini Yellow Mosaic Virus (ZYMV). Journal of Tekirdag Agricultural Faculty, 21(4): 880-891.
18. Tatineni, S. and Hein G. L. (2023). Plant viruses of agricultural importance: Current and future perspectives of virus disease management strategies. Phytopathology®, 113(2): 117-141.
19. Zelyüt, F. R., Karanfil, A. and Korkmaz, S. (2025). Genetic Diversity of Tobacco mosaic virus (TMV) isolates from tobacco growing fields of Western Anatolia, Türkiye. Journal of Tekirdag Agricultural Faculty, 22(1): 98-107.