Identification of resistance reactions of tomato accessions to Fusarium pathogens obtained from American tomato genetics resources center

Abstract

Tomato is one of the most important vegetable in the world and Turkey. Especially, Antalya province has been producing more than 60% of winter tomato production alone in Turkey. There are very serious biotic diseases that limit the production of tomatoes in this intensive production area. One of the major disease pathogens which restrict the production of tomato is soil-borne Fusarium species. Aims of the study to investigate resistance reactions of local Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici isolate 14 (FOL14) and Fusarium oxysporum f.sp radicis-lycopersici isolate 12 (FORL12) with inoculating 20 tomato accessions obtained from Tomato Genetic Resources Center (TGRC). Pathogenicity tests revealed that only LA3473 (S. lycopersicum) plants were enhanced susceptible and died at 21 post days inoculation to FORL12 isolate. However, all tested 20 tomato accessions against FOL12 were resistant found. Therefore, local Fusarium isolates have tested against internationally known tomato lines. These resistant accessions either rootstocks or genetic resistance sources will be used to control Fusarium species.

Keywords

• Tomato
• Fusarium wilt
• Pathogenicity
• Resiistance

Amerika domates genetik kaynakları merkezinden temin edilen domates hatlarının Fusarium etmenlerine karşı dayanıklılık reaksiyonlarının belirlenmesi

Abstract

Domates Türkiye’de ve dünya’da en çok üretimi yapılan sebzelerden birisidir. Özellikle Antalya ilinde kışlık domates üretiminin %60’dan fazlası üretilmektedir. Üretimin yoğun yapıldığı domates seralarında çok ciddi biyotik hastalık etmenleri bulunmaktadır. Domateste üretimini sınırlayan önemli hastalık etmenlerinden birisi, kök ve kök boğazı çürüklüklerine neden olan Fusarium etmenleridir. Bu çalışmanın amacı; domates üretiminde sorun olan yerel Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici izolat 14 (FOL14) ve Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici izolat 12 (FORL12) etmenlerine karşı Amerika Domates Genetik Kaynakları Merkezinden (TGRC) temin edilen 20 domates hattının testlenerek reaksiyonlarının belirlenmesidir. Patojenisite testleri LA3473 (S. lycopersicum) bitkilerinin FORL12’ye çok hassas olduğunu ve inokulasyondan 21 gün sonra tüm bu bitkilerin öldüğünü göstermiştir. Testlenen 20 domates hattının FOL14’e karşı dayanıklı oldukları bulunmuştur. Böylece ilk defa Antalya domates üretim alanlarından izole edilen Fusarium etmenleri uluslararası bilinen 20 domates hattıyla testlenmiştir. Testlenen bu hatlar gerek anaç olarak gerekse sahip oldukları genetik dayanıklılık özellikleriyle Fusarium etmenlerinin kontrolünde kullanılabilecektir.

Keywords

• Domates
• Fusarium solgunluğu
• Patojenisite
• Dayanıklılık

References

1. Agrios GN (2005) Plant pathology. Fifth edition, Elsevier Press, Amsterdam.
2. Aktaş S (2015) Domates öz nekrozuna neden olan etmenlere karşı pgpr ve biyoajan bakterileri kullanılarak kontrollü koşullarda biyolojik mücadele imkânlarının araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
3. Altınok HH, Kamberoğlu MA (2005) Adana ve Mersin illerinde patlıcan üretim alanlarında Fusarium ve Verticillium solgunluk hastalıklarının yaygınlığı ve şiddeti. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 20: 1-8.
4. Aşkın A, Katırcıoğlu Z (2008) Ankara ili ayaş, beypazarı ve nallıhan ilçelerindeki domates fideliklerinde çökerten hastalığına neden olan bazı fungal patojenlere karşı patojen olmayan pseudomonas’ların etkisinin belirlenmesi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, Ankara.
5. Blancard D (1994) A colour atlas of tomato diseases observation, identification and control. INRA Vegetable Pathology Unit France.
6. Can C, Yucel S, Korolev N, Katan T (2004) First report of fusarium crown and root rot of tomato caused by Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici in Turkey. Plant Pathology 53: 814-814.
7. Catanzariti AM, Lim GTT, Jones DA (2014) The tomato I-3 gene: a novel gene for resistance to Fusarium wilt disease. New Phytogist 207: 106-118.
8. Chandler JM, Santelman PW (1968) Interaction of four herbicides with Rhizoctonia solani on seedling cotton. Weed Science 16: 453-454.

9. Çolak A, Biçici M (2011) Doğu Akdeniz bölgesi örtü altı domates yetiştiriciliğinde Fusarium oxysporum special formlarınının simptomatolojik ayrımı ile solgunluk ve kök- kök boğazı çürüklüğü hastalıklarının çıkış, şiddet ve yaygınlıklarının belirlenmesi. Bitki Koruma Bülteni 51: 331-345.
10. Çolak A, Biçici M (2012) PCR detection of Fusarium oxysporum f.sp. radicislycopersici and races of F. oxysporum f.sp. lycopersici of tomato in protected tomato growing areas of Eastern Mediterranean Region of Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 37: 457-467.
11. Devran Z, Kahveci E, Hong Y, Studholme D, Tör M (2018) Identifying molecular markers suitable for Frl selection in tomato breeding. Theoretical and Applied Genetics 131: 1-7.
12. FAO (2020) Food and Agriculture Organization of the United Nations. At http://www.fao.org/statistics/en/ Erişim 17 Nisan 2020.
13. Fazio G, Stevens M, Scott JW (1999) Identification of RAPD markers linked to Fusarium crown and root rot resistance (Frl) in tomato. Euphytica 105: 205-210.
14. Garcia E, Benavides A, Flores M, Robledo A, Juarez A, Gonzalez S (2018) A moleculer vision of the interaction of tomato plants and Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. Plant Diseases. Intechopen.722127.
15. Gordon TR, Martyn RD (1997) The evolutionary biology Fusarium oxysporum. Annual Review of Phytopathology 35: 111-128.
16. Hajlaoui MR, Hamza N, Gargouri S, Guermech A (2001) Apparition en Tunisie de Fusarium oxysporum f.sp. radicis- lycopersici, agent de la pourriture des racines et du collet de la tomate. OEPP/EPPO Bulletin 31: 505-507.
17. Hibar K, Edel-Herman V, Steinberg C, Gautheron N, Daami-Remadi M, Alabouvette C, El Mahjoub M (2007) Genetic diversity of Fusarium oxysporum populations isolated from tomato plants in Tunusia. Journal of Phytopathology 155: 136-142.
18. Jarvis WR, Shoemaker RA (1978) Taxonomic status of Fusarium oxysporum causing foot and root rot of tomato. Phytopathology 68: 1679-1680.
19. Jones JB, Jones JP, Stall RE, Zitter TA (1991) Compendium of Tomato Diseases. American Phytopathological Society, St. Paul, USA.73.
20. Morid B, Hajmansoor S, Kakvan N (2012) Screening of resistance genes to fusarium root rot and fusarium wilt diseases in tomato (Lycopersicon esculentum) cultivars using RAPD and CAPs markers. Pelegia Research Library 2: 931-939.
21. Paksoy M (2003) Konya ekolojisinde değişik ekim-dikim zamanlarında yetiştirilen bazı sanayilik domates çeşitlerinde verim ve kalite özelliklerinin incelenmesi, Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 17: 6-9.
22. Roberts PD, Mcgovern RJ, Datnoff LE (2001) Fusarium crown and root rot of tomato in Florida. University of Florida, IFAS Extension.
23. Snyder WC; Hansen HN (1940) The species concept in Fusarium. American Journal of Botany 27: 64-67.
24. TÜİK (2019) Türkiye İstatistik Kurumu. https://biruni.tuik.gov.tr/bolgeselistatistik Erişim 07 Mayıs 2020.
25. Türkomp (2016) Ulusal Gıda Kompozisyon veri tabanı athttp:/turkomp.gov.tr/main. Erişim 11 Nisan 2020.
26. Vakalounakis DJ, Laterrot H, Moretti A, Ligoxigakis EK, Smardas K (1997) Linkage between Frl (Fusarium oxysporium f.sp. radicis-lycopersici resistance) and Tm-2 (Tobacco mosaic virus resistance-2) loci in tomato (Lycopersicon esculentum). Annual Applied Biology 130: 319-323.
27. Vellaisamy R, Thiruvengadam R, Ramasamy S (2002) Induction of defense-related protein in tomato roots treated wth Pseudomonas fluorescens Pf1 and Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. Plant and Soil 239: 55-68.
28. Yücel S, Çınar A (1989) Domates Fusarium solgunluğuna (fusarium oxysporum schlecht, f.sp. lycopersici (sacc.) snyd. and hans) karģı biyolojik kontrolde antagonistlerin ve toprak solarizasyon uygulamasının etkileri. Türk Tarım ve Ormancılık Dergisi 13: 1372-1393.