The Reactions of Some Pepper (Capsicum annuum L.) Cultivars to Different Population Densities of Meloidogyne arenaria (Neal, 1889) Chitwood, 1949 and Meloidogyne javanica (Treub, 1885) Chitwood, 1949 (Tylenchida: Meloidogynidae)

Öz

This study was conducted to determine the reactions of four different pepper (Capsicum annuum L.) cultivars (California Wonder, Çağlayan F1, Hazine F1, Uslu F1) to the different initial population densities (0, 500, 5000 eggs/plant) of root-knot nematode species Meloidogyne arenaria (Neal, 1889) Chitwood, 1949 and Meloidogyne javanica (Treub, 1885) Chitwood, 1949. Pot experiment was designed in a controlled greenhouse (25±2°C) as a randomized complete blocks design with four replications and the experiment was repeated once. Plant growth criteria (number of leaves, plant height, stem fresh weight, stem dry weight, root weight) were evaluated 8 weeks after nematode inoculation. Roots were rated 0 to 10 scales for gall index, the eggs obtained from roots were counted and the nematode reproduction factor was calculated. As a result of the study, none of the plant growth criteria were not negatively affected by the presence of nematodes, with the exception of the number of leaves in Hazine F1 infected with the low inoculum density (500 eggs/plant) of M. javanica. Although the galling rates in the roots of pepper cultivars generally increased with the high population density (5000 eggs/plant), it was not significantly changed in Uslu F1 inoculated with M. arenaria and California Wonder inoculated with M. javanica. In addition, these two pepper cultivars showed resistance to both nematode species. Çağlayan F1 and Hazine F1 cultivars exhibited a susceptible reaction to M. javanica but a resistant reaction to M. arenaria. The use of resistant pepper cultivars in fields infested with these nematode species will provide an important advantage in nematode control. On the other hand, it should be taken into account that the resistance status of pepper cultivars may vary according to the nematode population, and it should be tested with different populations of these nematode species to determine whether the resistance is stable before recommending them in areas infested with these nematode species.

Anahtar Kelimeler

• Pepper
• resistance
• root-knot nematode
• population density

Bazı Biber (Capsicum annuum L.) Çeşitlerinin Meloidogyne arenaria (Neal, 1889) Chitwood, 1949 ve Meloidogyne javanica (Treub, 1885) Chitwood, 1949 (Tylenchida: Meloidogynidae)’nın Farklı Popülasyon Yoğunluklarındaki Reaksiyonları

Öz

Bu çalışma, kök-ur nematodu türleri Meloidogyne arenaria (Neal, 1889) Chitwood, 1949 ve Meloidogyne javanica (Treub, 1885) Chitwood, 1949’nın farklı başlangıç popülasyon yoğunluklarına (0, 500, 5000 yumurta/bitki) dört farklı biber (Capsicum annuum L.) çeşidinin (California Wonder, Çağlayan F1, Hazine F1, Uslu F1) reaksiyonlarını belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Araştırmada, saksı denemesi, kontrollü serada (25±2 °C) tesadüf parselleri deneme desenine göre 4 tekerrürlü yürütülmüş ve deneme bir kez tekrarlanmıştır. Nematod inokulasyonundan 8 hafta sonra, bitki gelişim kriterleri (yaprak sayısı, bitki boyu, gövde yaş ve kuru ağırlığı, kök ağırlıkları) değerlendirilmiştir. Köklerdeki urlanma oranı 0-10 skalasına göre değerlendirilmiş, köklerden elde edilen yumurtalar sayılarak nematod üreme faktörü hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda, M. javanica’nın düşük inokulum yoğunluğu (500 yumurta/bitki) ile bulaştırılan Hazine F1 çeşidindeki yaprak sayısı hariç, bitki gelişim kriterleri nematod uygulamalarından negatif olarak etkilenmemiştir. Biber çeşitlerinin köklerindeki urlanma oranı, yüksek başlangıç popülasyon yoğunluğunda (5000 yumurta/bitki) genellikle artmasına rağmen, M. arenaria ile bulaştırılan Uslu F1 çeşidinde ve M. javanica ile bulaştırılan California Wonder çeşidinde önemli seviyede değişmemiştir. Ayrıca, bu iki biber çeşidi, her iki nematod türüne de dayanıklı reaksiyon göstermiştir. Çağlayan F1 ve Hazine F1 çeşidi ise M. javanica’ya hassas, M. arenaria karşı dayanıklı reaksiyon sergilemiştir. Bu nematod türleri ile bulaşık alanlarda dayanıklı biber çeşitlerin kullanılması, nematod mücadelesi açısında önemli bir avantaj sağlayacaktır. Buna karşın, biber çeşitlerinin dayanıklılık durumunun nematod popülasyonuna göre değişebileceği dikkate alınmalı ve bu nematod türleri ile bulaşık alanlarda önerilmeden önce bu nematod türlerinin farklı popülasyonları ile testlenerek dayanıklılığın stabil olup olmadığı araştırılmalıdır.

Anahtar Kelimeler

• Biber
• dayanıklılık
• kök-ur nematodu
• popülasyon yoğunluğu

Kaynakça

1. Aksan, A.K., 2022. Mi-1.2 virülent Meloidogyne incognita izolatlarının Me1 geni taşıyan biberde gelişmesi. Yüksek Lisans Tezi, Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Antalya.
2. Anonim, 2023. Bitkisel Üretim Veri Tabanı. Türkiye İstatistik Kurumu, (http://www.tuik.gov.tr), (Erişim Tarihi: 11.07.2023).
3. Anonymous, 2023. Crop Production Data. Food And Agriculture Organization of The United Nations, (https://www.fao.org/faostat/en/#data), (Erişim Tarihi: 11.07.2023).
4. Aydınlı, G., 2018. Detection of the root-knot nematode Meloidogyne luci Carneiro et al., 2014 (Tylenchida: Meloidogynidae) in vegetable fields of Samsun Province, Turkey. Turkish Journal of Entomology, 42(3): 229-237.
5. Aydınlı, G., Civelek, C., 2018. Kök-ur nematodu Meloidogyne luci’nin farklı popülasyon yoğunluklarının domates gelişimine ve nematod üremesine etkileri. Bitki Koruma Bülteni, 58(2): 111-121.
6. Aydınlı, G., Mennan, S., 2016. Identification of root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) from greenhouses in the Middle Black Sea Region of Turkey. Turkish Journal of Zoology, 40(5): 675-685.
7. Bommalinga, S., Narasimhamurthy, T.N., Prahalada, G.D., Reddy, B.M.R., 2013. Screening of bell pepper cultivars against root-knot nematode Meloidogyne incognita [(Kofoid and White) Chitwood]. International Journal of Life Sciences Biotechnology and Pharma Research, 2(1): 225-228.
8. Bridge, J., Page, S.L.J., 1980. Estimation of root-knot nematodes infestation levels using a rating chart. Tropical Pest Management, 26(3): 296-298.

9. Carneiro, R.M.D.G., Carneiro, R.G., Das Neves, D.I., Almeida, M.A., 2003. New race of Meloidogyne javanica on Arachis pintoni in the state of Parana. Nematologia Brasileira, 27(2): 219-221.
10. Cortada, L., Sorribas, F.J., Ornat, C., Kaloshian, I., Verdejo-Lucas, S., 2008. Variability in infection and reproduction of Meloidogyne javanica on tomato rootstocks with the Mi resistance gene. Plant Pathology, 57(6): 1125-1135.
11. Devran, Z., Söğüt, M.A., 2011. Characterizing races of Meloidogyne incognita, M. javanica and M. arenaria in the West Mediterranean region of Turkey. Crop Protection, 30(4): 451-455.
12. Djian-Caporalino, C., Fazari, A., Arguel, M.J., Vernie, T., Vande Casteele, C., Faure, I., Brunoud, G., Pijarowski, L., Palloix, A., 2007. Root-knot nematode (Meloidogyne spp.) Me resistance genes in pepper (Capsicum annuum L.) are clustered on the P9 chromosome. Theoretical and Applied Genetics, 114(3): 473-486.
13. Djian-Caporalino, C., Pijarowski, L., Januel, A., Lefebvre, V., Daubèze, A., Palloix, A., Dalmasso, A., Abad, P., 1999. Spectrum of resistance to root-knot nematodes and inheritance of heat-stable resistance in in pepper (Capsicum annuum L.). Theoretical and Applied Genetics, 99(3-4): 496-502.
14. Di Vito, M., Cianciotta, V., Zaccheo, G., 1991. The effect of population densities of Meloidogyne incognita on yield of susceptible and resistant tomato. Nematologia Mediterranea, 19(2): 265-268.
15. Di Vito, M., Saccardo, F., Zaccheo, G., 1993. Response of new lines of pepper to Meloidogyne incognita, M. javanica, M. arenaria and M. hapla. Afro-Asian Journal of Nematology, 3(2): 135-138.
16. Gine, A., Lopez-Gomez, M., Vela, M.D., Ornat, C., Talavera, M., Verdejo-Lucas, S., Sorribas, F.J., 2014. Thermal requirements and population dynamics of root-knot nematodes on cucumber and yield losses under protected cultivation. Plant Pathology, 63(6): 1446-1453.
17. Göze Özdemir, F.G., Uysal, G., 2018a. Nematoda dayanıklı bazı biber gen kaynaklarında Meloidogyne javanica ırk 1 izolatları’nın patojenitesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(1): 272-282.
18. Göze Özdemir, F.G., Uysal, G., 2018b. Meloidogyne incognita ırk 2'nin farklı inokulasyon yoğunluklarının bazı dayanıklı biber hatlarında reaksiyonu. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 55(2): 161-170.
19. Gürkan, B., Kantarcı, Z., Karataş, K., Gürkan, T., Çetintaş, R., 2018. Bazı biber hat ve çeşitlerinin kontrollü şartlar altında Meloidogyne incognita (Kofoid & White, 1919) Chitwood, 1949 ırk1’e karşı reaksiyonu. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 35(2): 111-118.
20. Hajihassani, A., Rutter, W.B., Luo, X., 2019. Resistant pepper carrying N, Me1, and Me3 have different effects on penetration and reproduction of four major Meloidogyne species. Journal of Nematology, 51(1): 1-9.
21. Hartman, K.M., Sasser, J.N., 1985. Identification of Meloidogyne species on the basis of differential host test and perineal pattern morphology. In: K.R., Barker, C.C., Carter and J.N. Sasser (Eds.), An Advanced Treatise on Meloidogyne, Volume II: Methodology, North Carolina State University Graphics, North Carolina, pp. 69-77.
22. Hendy, H., Dalmasso, A., Cardin, M.C., 1985. Differences in resistant Capsicum annuum attacked by different Meloidogyne species. Nematologica, 31(1): 72-78.
23. Hussey, R.S., Barker, K.R., 1973. A comparison of methods of collecting inocula of Meloidogyne spp., including a new technique. Plant Disease Reporter, 57(12): 1025-1028.
24. Katı, T., Mennan, S., 2006. Researches on species and race determination of root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) found in greenhouse of Samsun, Turkey. 28th International Symposium of the European Society of Nematologists, June 5-9, Blagoevgrad, Bulgaria, pp. 130.
25. Kayani, M.Z., Mukhtar, T., Hussain, M.A., 2017. Effects of southern root knot nematode population densities and plant age on growth and yield parameters of cucumber. Crop Protection, 92: 207-212.
26. Khan, A.A., Khan, M.W., 1991. Suitabilty of some cultivars of pepper as host for Meloidogyne javanica and races of M. incognita. Nematology Mediterranean, 19: 51-53.
27. Khan, B., Khan, A.A., Kahn, M.R., 2003. Pathogenic variability among isolates of Meloidogyne javanica on Capsicum annum. Journal of Nematology, 35(4): 430-432.
28. Kokalis-Burelle, N., Bausher, M.G., Rosskopf, E.N., 2009. Greenhouse evaluation of Capsicum rootstocks for management of Meloidogyne incognita on grafted bell pepper. Nematropica, 39(1): 121-132.
29. Lindsey, D.L., Clayshulte, M.S., 1982. Influence of initial population densities of Meloidogyne incognita on three chile cultivars. Journal of Nematology, 14(3): 353-358.
30. López-Gómez, M., Flor-Peregrín, E., Talavera, M., Sorribas, F.J., Verdejo-Lucas, S., 2015. Population dynamics of Meloidogyne javanica and its relationship with the leaf chlorophyll content in zucchini. Crop Protection, 70: 8-14.
31. Madamba, C.P., Sasser, J.N., Nelson, L.A., 1965. Some characteristics of the effects of Meloidogyne spp. on unstable host crops. North Carolina Agricultural Experimental Station Technical Bulletin, 169: 1-34.
32. Mekete, T., Mandefro, W., Greco, N,. 2003. Relationship between initial population densities of Meloidogyne javanica and damage to pepper and tomato in Ethiopia. Nematologia Mediterranea, 31(2): 169-171.
33. Mennan, S., Ecevit O., 1996. Bafra ve Çarşamba ovaları, yazlık sebze üretim alanlarındaki kök ur nematodları (Meloidogyne spp.)'nın biyolojisi, yayılışı ve bulaşıklılık oranları üzerinde araştırmalar. Türkiye 3. Entomoloji Kongresi, 24-28 Eylül, Ankara, s. 700-708.
34. Moosavi, M.R., 2015. Damage of the root-knot nematode Meloidogyne javanica to bell pepper, Capsicum annuum. Journal of Plant Diseases and Protection, 122(5/6): 244-249.
35. Olthof, T.H.A., Potter, J.W., 1972. Relationship between population densities of Meloidogyne hapla and crop losses in summer maturing vegetables in Ontario. Phytopathology, 62(9): 981-986.
36. Özarslandan, A., Elekçioğlu, İ.H., 2003. Bazı hıyar, domates ve biber çeşitlerinin kök-ur nematodları (Meloidogyne javanica Chitwood, 1949 ırk-1 ve M. incognita Chitwood, 1949 ırk-2) (Nemata: Heteroderidae)'na karşı dayanıklılıklarının araştırılması. Türkiye Entomoloji Dergisi, 27(4): 279-291.
37. Özarslandan, A., Pınar, H., Ata, A., Keleş, D., 2015. Biber hat ve çeşitlerinin Meloidogyne incognita’ya karşı dayanıklılığı. Türkiye Entomoloji Dergisi, 39(2): 209-215.
38. Prot, J.C., Villanueva, L.M., Gergon, E.B., 1994. The potential of increased nitrogen supply to mitigate growth and yield reduction of upland rice cultivar UPL Ri-5 caused by Meloidogyne graminicola. Fundamental and Applied Nematology, 17(5): 445-454.
39. Putri, R.I, Indarti, S., Widiastuti, A., 2020. Responses of Capsicum annuum varieties toward root knot nematode Meloidogyne incognita Infection. Jurnal Perlindungan Tanaman Indonesia, 24(2): 133-138.
40. Rammah, A., Hirschmann, H., 1990. Morphological comparison of three host races of Meloidogyne javanica. Journal of Nematology, 22(1): 56-68.
41. Robertson, L., Díez-Rojo, M.A., López-Pérez, J.A., Piedra Buena, A., Escuer, M., López-Cepero, J., Martínez, C., Bello, A., 2009. New host races of Meloidogyne arenaria, M. incognita and M. javanica from horticultural regions of Spain. Plant Disease, 93(2): 180-184.
42. Sasser, J.N., Carter, C.C., Hartman, K.M., 1984. Standardization of Host Suitability Studies and Reporting of Resistance to Root-knot Nematodes. North Carolina State Graphics, Raleigh.
43. Sánchez-Solana, F., Ros, C., Lacasa, C.M., Palloix, A., Lacasa, A., 2016. Nematode quantitative resistance conferred by the pepper genetic background presents additive effects and is stable against different isolates of Meloidogyne incognita. Plant Pathology, 65(4): 673-681.
44. Söğüt, M.A., Elekçioğlu, İ.H., 2000. Akdeniz Bölgesi’nde sebze alanlarında bulunan Meloidogyne Goeldi, 1892 (Nemata: Heteroderidae) türlerinin ırklarının belirlenmesi. Türkiye Entomoloji Dergisi, 24(1): 33-40.
45. Söğüt, M.A., Elekçioğlu, İ.H., 2007. Methly bromide alternatives for controlling Meloidogyne incognita in pepper cultivars in the Eastern Mediterranean Region of Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 31(1): 31-40.
46. Steel, R.G.D., Torrie, J.H., 1980. Principles and Procedures of Statistics. McGraw-Hill, New York.
47. Tandingan, I.C., Prot, J.C., Davide, R.G., 1996. Influence of water management on tolerance of rice cultivars for Meloidogyne graminicola. Fundamental and Applied Nematology, 19(2): 189-192.
48. Uysal, G., Söğüt, M.A., Elekçioğlu, İ.H., 2017. Identification and distribution of root-knot nematode species (Meloidogyne spp.) in vegetable growing areas of Lakes Region in Turkey. Turkish Journal of Entomology, 41(1): 105-122.
49. Wang, L.H., Gu, X., Hua, M.Y., Mao, S., Zhang, Z., Peng, D., Yun, X., & Zhang, B., 2009. A SCAR marker linked to the N gene for resistance to root knot nematodes (Meloidogyne spp.) in pepper (Capsicum annuum L.). Scientia Horticulturae, 122(2): 318-322.