ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Mümine ÖZARSLANDAN BUĞDAY GENOTİPLERİNİN TAHIL KİST NEMATODU, Heterodera filipjevi (Madzhidov) Stelter POPULASYONLARINA KARŞI DAYANIKLILIKLARININ ARAŞTIRILMASI BİTKİ KORUMA ANABİLİM DALI ADANA, 2008

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BUĞDAY GENOTİPLERİNİN TAHIL KİST NEMATODU, Heterodera filipjevi (Madzhidov) Stelter POPULASYONLARINA KARŞI DAYANIKLILIKLARININ ARAŞTIRILMASI Mümine ÖZARSLANDAN YÜKSEK LİSANS TEZİ BİTKİ KORUMA ANABİLİM DALI Bu tez 19 / 12 / 2008 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği İle Kabul Edilmiştir. İmza... Prof. Dr. İ.Halil ELEKCİOĞLU DANIŞMAN İmza Doç. Dr. Hakan ÖZKAN ÜYE İmza... Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali SÖĞÜT ÜYE Bu tez Enstitümüz Bitki Koruma Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü Bu Çalışma TÜBİTAK (KAMAG 105 G 013), CIMMYT-Ankara Ofisi ve Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: ZM2007YL17 (Ç. Ü. Araştırma Projeleri Birimi) Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ BUĞDAY GENOTİPLERİNİN TAHIL KİST NEMATODU, Heterodera filipjevi (Madzhidov) Stelter POPULASYONLARINA KARŞI DAYANIKLILIKLARININ ARAŞTIRILMASI Mümine ÖZARSLANDAN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BİTKİ KORUMA ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Yıl : 2008, Sayfa: 48 Jüri : Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Doç. Dr. Hakan ÖZKAN Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali SÖĞÜT Bu çalışmada Orta Anadolu Bölgesi nden elde edilen Heterodera filipjevi Yozgat populasyonunun patotipinin belirlenmesi amacıyla uluslararası patotip ayrım hatları denemeye alınmıştır. H. filipjevi Yozgat populasyonunun patotip ayrım hatlarında gösterdikleri reaksiyonun, bu türün bilinen 5 patotipinden farklı olduğu saptanmıştır. Bu çalışmada kist nematodlarına karşı dayanıklı Cre genleri taşıyan tahıl hatlarının, H. avenae ve H. filipjevi Haymana populasyonuna karşı literatürde bildirilen dayanıklılık durumları ile H. filipjevi Yozgat populasyonunun aynı hatlarda gelişip çoğalma durumları karşılaştırılmıştır. Dünyada H. avenae patotiplerine ve Türkiye de H. filipjevi Haymana populasyonuna karşı dayanıklı olan bazı hatların H. filipjevi Yozgat populasyonuna karşı aynı dayanıklılığı sağlayamadığı bulunmuştur. Bu çalışmada ayrıca, CIMMYT-Meksika tarafından hexaploid ekmeklik buğday çeşitlerinde bulunan ve Tahıl kist nematodlarına karşı dayanıklılığı sağlayan Cre 1 ve Cre 5 genlerinin aktarıldığı tetraploid makarnalık buğday çeşitlerinde H. filipjevi Yozgat ve H. filipjevi Haymana populasyonunun gelişme durumu incelenmiş, her iki populasyonun dayanıklı gen taşıyan makarnalık buğday hatlarına karşı reaksiyonlarının birbirlerinden farklı oldukları saptanmıştır. Bu sonuçlar ışığında H. filipjevi Yozgat populasyonunun literatürde bu türün bilinen patotiplerinden ve H. filipjevi Haymana populasyonundan ayrı bir patotip olduğu ileri sürülmektedir. Anahtar Kelimeler: Heterodera filipjevi, Patotip, Tahıl, Buğday I

4 ABSTRACT MASTERS THESIS RESISTANCE OF Heterodera filipjevi (Madzhidov) Stelter POPULATIONS AGAINST WHEAT GENOTYPES Mümine ÖZARSLANDAN DEPARTMENT OF PLANT PROTECTION INSTITUTE OF NATURAL APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Year : 2008, Pages: 48 Jury : Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Assoc. Prof. Hakan ÖZKAN Asist. Prof. Mehmet Ali SÖĞÜT The international pathotype differential lines were used to determine the pathotype group of Heterodera filipjevi population collected from Yozgat province, Turkey. The reaction of H. filipjevi Yozgat population on the differential lines indicated they were different than the other 5 known H. filipjevi pathotypes from Sweden, Futherwork was conducted with these H. filipjevi populations to assess the usabilitiy of known published Cereal Cyst Nematode (CCN) resistance genes against a closely related species and pathotypes of H. avenae. Several of these wheat lines known to possess resistance against H. avenae pathotypes and also the Haymana H. filipjevi populations did not exhibit resistance against H. filipjevi Yozgat populations. Two known resistance genes for CCN (Cre1 and Cre5) were transferred from hexaploid bread wheat to tetraploid Durum wheat in CIMMYT Mexico to establish if their resistance would be effective in the tetraploid background. These lines were screened against both H. filipjevi Yozgat and Haymana populations. Results indicated there was no relationship to the resistance whether the gene was present or not (by marker confirmed studies in CIMMYT Mexico). Furthermore, as with the international pathotype differential, the reaction of Yozgat and Haymana isolates with these lines was often different. The results of these two experiments suggest that H. filipjevi has different pathotypes in Turkey which requires further confirmation. Key words: Heterodera filipjevi, Pathotype, Cereals, Wheat II

5 TEŞEKKÜR Çalışmamın her aşamasında desteğini benden esirgemeyen değerli Hocam Prof. Dr. İ.Halil ELEKÇİOĞLU (Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü) başta olmak üzere, bu çalışmanın yapılması sırasında fikirleriyle yol gösteren Dr. Julie M. NICOL (Cimmyt-Ankara), tezimin her aşamasında sonsuz desteği olan Uzm. Elif ŞAHİN e, yine çalışmamda bana yardımcı olan Dr. Halil TOKTAY (Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü, Adana) a, Uzm. Mustafa İMREN (Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü, Adana) e ve Ziraat mühendisi Melek UYGUR a teşekkür ederim. Ayrıca bu çalışmada makarnalık gen kaynaklarını ve marker bilgilerini kullanıma sunmasından dolayı buğday ıslahçısı Dr. Karim Ammar (CIMMYT-Meksika) a da teşekkür ederim. Bu çalışmada projeyi destekleyen TÜBİTAK a, Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimine, CIMMYT Ankara ofisi çalışanlarına, projemin çeşitli aşamalarında bana yardımcı olan Eskişehir Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü ekibine teşekkür ederim. Yetiştirilmem ve eğitimim sırasında her türlü desteği benden esirgemeyen biricik annem ve babama, yine her zaman bana destek olan ağabeylerim ve ablalarıma, ayrıca çalışmalar sırasında benim kadar özveri ile çalışan, benden hiçbir yardımı esirgemeyen, sonsuz sabrı ve desteğiyle her zaman yanımda olan sevgili eşim Adem ÖZARSLANDAN a teşekkürü bir borç bilirim. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ I ABSTRACT II TEŞEKKÜR III İÇİNDEKİLER IV ÇİZELGELER DİZİNİ... VI ŞEKİLLER DİZİNİ. VII 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Türkiye de yapılan çalışmalar Tahıl Kist Nematodları ile Dayanıklılık Çalışmaları MATERYAL ve METOD Heterodera filipjevi nin Patotipinin Araştırılması Bazı Tahıl Hatlarının Heterodera filipjevi ye Karşı Dayanıklılıklarının Belirlenmesi Dünya Genelinde Heterodera avenae nın Patotipleri ile H. filipjevi Haymana Populasyonuna Dayanıklı Bulunan Tahıl Hatlarının, Heterodera filipjevi nin Yozgat Populasyonuna Karşı Dayanıklılıklarının Araştırılması CIMMYT Tarafından Geliştirilen Makarnalık Buğday Hatlarının Heterodera filipjevi nin Yozgat ve Haymana populasyonlarına Karşı Dayanıklılıklarının Araştırılma Denemenin Kurulması ve Değerlendirilmesi Heterodera filipjevi nin Elde Edilmesi Heterodera filipjevi nin Test Bitkilerinde Denemeye Alınması BULGULAR ve TARTIŞMA Heterodera filipjevi nin Patotipinin Araştırılması Dünya Genelinde Heterodera avenae nın Patotipleri ile Heterodera filipjevi Haymana Populasyonuna Karşı Dayanıklı IV

7 Bulunan Tahıl Hatlarının, Heterodera filipjevi nin Yozgat Populasyonuna Karşı Dayanıklılıklarının Araştırılması CIMMYT Tarafından Geliştirilen Makarnalık Buğday Hatlarının Heterodera filipjevi nin Yozgat ve Haymana populasyonlarına Karşı Dayanıklılıklarının Araştırılması SONUÇ ve ÖNERİLER.. 37 KAYNAKLAR 40 ÖZGEÇMİŞ V

8 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 2.1. Orta Anadolu da tahıl alanlarında yapılan sürvey sonuçları. 3 Çizelge 2.2. Orta Anadolu (Haymana ve Çifteler) da sezonunda tahıllarda nematod zararı Çizelge 3.1. Heterodera filipjevi nin patotipini belirlemede kullanılan hatlar.. 12 Çizelge 3.2. Heterodera avenae patotipleri ile Heterodera filipjevi Haymana populasyonuna karşı dayanıklı olan ve Heterodera filipjevi Yozgat populasyonuna karşı dayanıklılıkları araştırılan hatlar ve özellikleri Çizelge 3.3. CIMMYT tarafından geliştirilen, Heterodera filipjevi Yozgat ve Heterodera filipjevi Haymana populasyonlarına karşı test edilen makarnalık buğday hatları ve dayanıklılık kaynakları 16 Çizelge 4.1. Heterodera filipjevi Yozgat populasyonunun patotip ayrım hatlarında gelişme durumu Çizelge 4.2. Dünyada Heterodera avenae ya ve Heterodera filipjevi Haymana populasyonuna karşı dayanıklı olan hatlarda Heterodera filipjevi Yozgat populasyonunun gelişmesi. 24 Çizelge 4.3. CIMMYT tarafından geliştirilen makarnalık buğday hatlarının Heterodera filipjevi Yozgat ve Heterodera filipjevi Haymana populasyonlarına karşı reaksiyonları 29 VI

9 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 3.1. Test bitkileri A: Tohumun çimlendirilmesi B: Tohumun tüplere ekimi C ve D: İklim odasında denemenin genel görüntüsü... Şekil 3.2. Topraktan kist elde etmede kullanılan Cort toprak yıkama aleti. Şekil 3.3. Denemede kullanılan Heterodera filipjevi kist (A) ve yumurtaları (B) VII

10 1.GİRİŞ Mümine ÖZARSLANDAN 1. GİRİŞ Tahıllar, insanlığın enerji gereksiniminin dörtte üçünü ve protein gereksiniminin ise yarıdan fazlasını karşılamaktadır. Dünya açlık sorununa çözüm bulmaya yönelik çalışmalarda, tahılların bu önemlerini gelecekte de koruyacakları vurgulanmaktadır. Her geçen gün artan gıda gereksinimin kapanabilmesi için tahıl üretiminin de devamlı ve sürekli olarak artması gerekmektedir. Kültüre alınabilecek alanların potansiyel sınırlarına yaklaşılmış olması nedeniyle üretimin daha çok birim alandan alınan verimin arttırılması ile mümkün olabileceği belirtilmektedir (Koç ve Genç, 1988). Bu nedenle artan dünya nüfusunun beslenme ihtiyacını karşılayabilmesi için birim alandan elde edilen verimin ve kalitesinin yükseltilmesi gerekmektedir. Buğday dünyada insan beslenmesinde kullanılan kültür bitkileri arasında ekiliş ve üretim bakımından ilk sırada yer alır. Buğday bitkisinin geniş çeşit zenginliği, genelde hayvan beslenmesinde kullanılmaz, endüstride yaygın olarak kullanılması ve adapte yeteneğinin yüksek oluşu dünyada yaygın olarak kültüre alınmasına neden olmuştur. Bu nedenle buğday diğer kültür bitkilerine oranla daha geniş alanları bulabilmiş, ekvatordan kutuplara, alçak ovalardan yüksek yaylalara kadar geniş alanlara yayılabilmiştir. Dünya nüfusunun yaklaşık %35 inin temel besin kaynağı olan buğday, tüm dünyada besinlerden alınan kalorinin % 20 sini sağlamaktadır (Kün, 1983). Ülkemizde buğday bitkisinin ekim alanı ve üretim miktarı bakımından diğer kültür bitkileri arasında ilk sırada yer almaktadır (Anonymous, 2001). Ülkemizin ekili tarım alanlarının % 51.2 ini buğday oluşturmaktadır. Buğday, Türkiye de tarımla uğraşan 25 milyon insanın (3.5 milyon tarım işletmesi) başlıca geçim kaynağıdır. Avçin (1997) e göre Türk toplumu aldığı proteinin yarısını ekmekten sağlamaktadır. Tahıllar üzerinde ekonomik kayıplara neden olduğu belirlenen nematod türleri; Hububat kist nematodları (Heterodera spp.), Kök lezyon nematodları (Pratylenchus spp.), Tohum gal nematodu (Anguina tritici), Kök ur nematodları (Meloidogyne spp.) ve Soğan Sak nematodu (Ditylencus dipsaci) dur (Nicol, 2002). 1

11 1.GİRİŞ Mümine ÖZARSLANDAN Nematodların dünya genelinde buğdayda yaklaşık % 7 oranında ürün kaybı meydana getirdiği ve bunun maddi değerinin 5.8 milyar ABD Doları olduğu bildirilmektedir (Sasser ve Freckman, 1987). Tahıl kist nematodunun, sıcak iklim tahıl ürünlerinde de önemli ürün kayıplarına neden oldukları belirtilmektedir (Rivoal ve Cook 1993; Evans ve Rowe 1998). Türkiye de Tahıl kist nematodlarından en yaygın olan tür H. filipjevi dir. Orta Anadolu da Haymana ve Çifteler de H. filipjevi nin yoğun bulunduğu ve farklı buğday ve arpa çeşitlerinde % 7-89 arasında verim kayıplarına neden olduğu saptanmıştır (Nicol ve ark., 2004a). Bu zararlının özellikle yağışın sınırlı olduğu yerlerde çok daha fazla verim kaybına neden olduğu belirtilmektedir. Heterodera türlerine karşı en etkili mücadele yöntemlerinin nadas, ekim nöbeti ve dayanıklı çeşitlerin kullanımı olduğu bilinmektedir. Buğday gibi geniş alanlarda ekimi yapılan ürünlerde nematodlara karşı kimyasal savaş yöntemi ekonomik olmamakta, ayrıca kimyasal savaşın insan sağlığına ve çevreye olan olumsuz etkisini de göz ardı etmemek gerekmektedir. Kültürel mücadele yöntemlerinden ekim nöbeti ise çeşitli nedenlerden dolayı üreticiler tarafından tercih edilmemektedir. Buğdayda bitki paraziti nematodlarla en etkili ve ekonomik mücadele yönteminin başında dayanıklı çeşit yetiştirme gelmektedir. Nematod kontrol metotları nemotosit uygulamaları, ürün rotasyonu ve diğer kültür metotlarını içermektedir. Nematod kontrollerinde entegre mücadele dayanıklı çeşitler ile ürün rotasyonu en ucuz metottur (Mc Intosh 1998). Nematodlara karşı dayanıklı çeşit yetiştirme çalışmalarında nematodların kesin tür teşhislerinin yanı sıra patotipleri veya ırklarının bilinmesi büyük önem taşımaktadır. Orta Anadolu Bölgesi tahıl alanlarında en yaygın bulunan kist nematodu olan H. filipjevi nin Dünya genelinde 5 adet patotipinin olduğu (Ireholm, 1994) bilinmektedir. Türkiye de kist nematodlarının patotipleri üzerine yapılmış herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada H. filipjevi Yozgat populasyonunun patotipi ile Dünyada kist nematodlarına dayanıklı gen kaynakları içeren tahıl hatlarının bu populasyona karşı dayanıklılık durumları araştırılmıştır. 2

12 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2.1. Türkiye de Yapılan Çalışmalar Orta Anadolu Bölgesi nde tahıllarda sorun olan nematodlarla ilgili olarak Tarım Bakanlığı, Çukurova Üniversitesi ve CIMMYT tarafından ortak yürütülen çalışmalarda, Orta Anadolu Bölgesi buğday alanlarında bulunan nematod türlerinin sürveyi, verim kayıpları, ekim nöbeti çalışmaları vb. konular üzerinde çalışmalar yürütülmüştür. Türkiye de bulunan Heterodera türleri; H. avenae, H. filipjevi, H. latipons (Rumpenhorst ve ark., 1996; Abidou ve ark., 2005) tur. Orta Anadolu da yapılan sürvey çalışmalarında incelenen örneklerin % 78 inde Heterodera türüne rastlanmıştır (Çizelge 2.1). Çizelge 2.1. Orta Anadolu da tahıl alanlarında yapılan sürvey sonuçları (Yıldırım ve ark., 2006) Bulunan Cinsler Bulunma oranları Heterodera sp Pratylenchus sp Ditylenchus sp Geocenamus sp Tylenchus sp. 37 Pratylenchoides sp Helicotylenchus sp Paratylenchus sp. 19 Trophurus sp. 5.5 Tylenchorynchus sp. 4.8 Fungivor nematodlar 65.4 Bakterivor nematodlar 82 Predetör ve Omnivor nematodlar 49 3

13 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN Nicol ve ark. (2004a), orta Anadolu koşullarında nematodların tahıllarda % oranında zarar meydana getirdiğini bildirmişlerdir (Çizelge 2.2). Çizelge 2.2. Orta Anadolu (Haymana ve Çifteler) da sezonunda buğdayda nematod zararı (Nicol ve ark., 2004a) Kayıp oranı % Çeşit ismi Tahıl tipi Haymana Çifteler Silverstar Avustralya yazlık buğday Cre Gerek 79 Kışlık buğday Karma Buğday Bezostaya -1 Kışlık buğday Bagci -02 Kışlık buğday Altay 2000 Kışlık buğday Chara Avustralya yazlık buğday PN Frame Avustralya yazlık buğday Cre Kutluk 94 Kışlık buğday Dagdas 94 Kışlık buğday Gun 91 Kışlık buğday Ortalama kayıp (%)* Tahıl Kist Nematodları ile Dayanıklılık Çalışmaları Andersen (1963), Brown (1974), O Brien ve Fisher (1978), Andersen ve Andersen (1982a), Cook ve York (1982), sera ve tarla koşullarında hububatların kist nematodlarına karşı reaksiyonlarının test edilmesi amacıyla kullanılan yöntemlerin geliştirilmesine yönelik çalışmalar yapmışlardır. Andersen (1982), ekim zamanı ile H. avenae nın yoğunluğunun tolerans sınırları altında tutulabileceğini bildirmiştir. Tarlayı nadasa bırakmak, konukçusu olmayan bitkileri kullanmak ve dış faktörler nematod populasyonunu düşüren faktörler olduğunu; kışlık arpa, yazlık arpa ve mısırın H. avenae için kötü bir 4

14 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN konukçu olduğunu saptamıştır. Çimlerin H. avenae nın populasyonun düşürdüğünü, tarla nadasa bırakıldığında konukçusu olmayan bitkiler kullanıldığında ve dayanıklı çeşit kullanıldığında populasyon yoğunluğunun % arasında düştüğünü saptamıştır. Nematod populasyonunun hafif ve ağır topraklarda iyi gübreleme koşullarında yükseldiğini, H. avenae yı kontrol etmede en önemli yaklaşımın dayanıklı kültürlerin kullanımı olduğunu, arpa çeşitlerinin tolerent olduğunu, yulaf çeşitlerinin ise genellikle çok hassas olduklarını, biyolojik mücadelenin aktif kullanılamadığını, kimyasal uygulamanın Avustralya da uygun iken, Avrupa koşullarında uygun olmadığını bildirmiştir. Brown (1969), H. avenae nın Avrupa populasyonuna karşı dayanıklı olan çeşitlerin, aynı türün Avustralya, Victoria populasyonuna karşı dayanıklılıklarını araştırmışlardır. Bir çeşidin dayanıklı olarak değerlendirilebilmesi için, hassas bitki üzerinde üreyen kist sayısının % 5 i kadar ve daha altında olması gerektiğini kabul etmiş ve bu çalışmaya göre tahıl çeşitlerini gruplandırmıştır. Brown ve Meager (1970), tarla çalışmalarında Hububat kist nematoduna karşı tahıl hatlarının dayanıklılıklarının değerlendirilmesi için kökler üzerinde oluşan beyaz olgun dişi nematodların sayısına göre 0 4 arasında değişen bir skala sistemi geliştirmiştir. Kökler üzerinde hiç kist bulunmadığında 0 (dayanıklı), 1 10 kist bulunduğunda 1 (orta dayanıklı), kist bulunduğunda 2 (orta hassas), kist bulunduğunda 3 (hassas), 100 den fazla kist bulunduğunda 4 (çok hassas) olarak değerlendirilmiştir. O Brein ve Fisher (1977), 5 arpa çeşidinin H. avenae nın Güney Avustralya populasyonuna karşı sera koşullarında dayanıklı olduğunu belirlemişlerdir. Ayrıca biri dayanıklı diğeri hassas olan iki buğday çeşidini tarla koşullarında test etmiş, dayanıklı buğdayın ekili olduğu yıldan sonra aynı alanda ekilen hassas çeşidin verim kriterlerinde, nematod populasyonundaki düşüşe bağlı olarak önemli artış kayıt etmişlerdir. O Brein ve Fisher (1979), iki buğday ve bir arpa çeşidinin Güney Avustralya da 20 lokasyondan elde edilen H. avenae populasyonuna dayanıklı olduğunu belirlemiş, uluslararası test hatlarını kullanarak Güney Avustralya da H. avenae nın 5

15 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN bir patotipinin bulunduğunu ve bunun Avustralya Victoria biotipi ile aynı olduğunu tespit etmişlerdir. Swarup ve ark. (1979), Hindistan da 5 lokasyondan elde edilen Tahıl kist nematodu populasyonlarını, patotipleri ayırt etmede kullanılan uluslararası tahıl hatlarına karşı test etmişler, Hindistan da iki patotipinin bulunduğunu saptamışlardır. Birinci patotip, Hollanda patotip 2 ile benzerlik göstermiş, diğer patotip ise çalışmada belirtilmeyen diğer bir patotipin reaksiyonlarına benzer reaksiyon verdiğini saptamışlardır. Brown (1982), Avustralya da Victoria, Batı Avustralya, Güney Avustralya ve New South Wales eyaletlerinde H. avenae nın bir patotipinin bulunduğunu, tahıl çeşitlerinde ise birkaç dayanıklılık kaynağının bulunduğunu ve ilk ticari dayanıklı çeşitlerin buğday, arpa ve çavdardan sırasıyla, yazlık buğday AUS 10894, Marocaine 079 (CI 8334) ve Avena sterilis (Cc 4658) çeşitleri olduğunu belirtmiştir. Cook (1982), sera koşullarında İngiltere den elde edilen Hububat kist nematodu populasyonlarına karşı farklı hububat genotiplerinin dayanıklılıklarını test etmiş ve farklı tohum setleri için elde edilen sonuçları tartışmıştır. Price ve ark. (1983), dayanıklı ve hassas arpa ve çavdar köklerinin H. avenae ile enfeksiyonundan sonra benzer reaksiyonlar verdikleri; infeksiyonu takiben ana kök uzamasının gerilediğini gözlemişlerdir. Dayanıklılık mekanizmasının, daha önce başka çalışmalarla da gösterildiği üzere, parazitin kök içinde gelişimi üzerinde etkisini göstermesinden dolayı, dayanıklı ve hassas çeşitler arasında kök gelişimi bakımından nematod infeksiyonuna karşı benzer reaksiyonlar gözlemişlerdir. Bu reaksiyonlar köklerin mekanik zarar görmesine benzer reaksiyonlar olarak değerlendirilmiştir. Handa ve ark. (1985), Hindistan da yetiştirilen uzun ve kısa boylu buğday ve arpa çeşitlerinin tarla koşullarında Tahıl kist nematodu için konukçuluk ve nematoddan zarar görme durumlarını araştırmışlardır. Uzun boylu çeşitlerin daha fazla zarar gördüğünü, buna karşın nematod üremesinin kısa boylu çeşitlerde daha fazla olduğunu tespit etmişlerdir. Andersen ve Andersen (1986), tahıllar ve çimlerde Kist nematodlarının farklı türlerinin zarar verdiğini bu türlerden H. avenae nın Kuzey Avrupa, Kanada, Kuzey 6

16 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN Afrika, Hindistan ve Avustralya da bulunduğunu bildirmişlerdir. Bu zararlının dayanıklı çeşitlerin kullanımı ile kontrol edildiğini ve farklı patotiplerinin bulunduğunu belirtmişlerdir. Rivoal ve ark. (1990), Fransa da H. avenae nın kışlık buğdayın büyümesi ve verimi üzerindeki etkisini araştırmışlardır. Buğday ve çavdar genomuna aktarılan dayanıklılık genlerinin tarla koşullarında etkinliği ve kalıcılığını gözlemlemişlerdir. Üst üste 4 yıl bu çavdar çeşitlerinin ekiminden sonra dayanıklılık kırılması gözlemlemişlerdir. Eastwood ve ark. (1991), 420 adet Triticum tauschii hatlarının Heterodera avenae ya karşı dayanıklılığını testlemişler ve bu hatlardan 13 tanesini dayanıklı bulmuşlardır. Triticum tauschii nin Heterodera avenae ya karşı dayanıklı olduğu ilk kez bu çalışma ile ortaya çıkarılmıştır. Williams ve Fisher (1993), dayanıklı ve hassas buğday hatları üzerinde, H. avenae nın kök infeksiyonunu takiben gelişimini elektron mikroskobu ile incelemişlerdir. Dayanıklı buğdaylarda erkek bireyler gelişmelerini tamamlarken, dişi bireylerin 4. larva dönemine kadar gelişebildiğini belirlemişlerdir. Syncitium oluşumu hem dayanıklı hem hassas hatlarda infeksiyonu takiben 4. günde başlamış ve 15. güne kadar gelişimleri benzer olarak devam etmiştir. Bu aşamada hassas bitkide syncitium sitoplazma içeriğinin artması, vakuol büyüklüğünün azalması ve birkaç organelin oluşumu bakımından aktif olarak değerlendirilmiş, dayanıklı hatlarda ise sitoplazma içeriğinin azalması ve vakuollerin birleşmesiyle büyümenin azaldığını ve 33. günde tamamen dejenere olduğu ve her iki çeşitte de endodermal nekroz gözlemlendiğini bildirmişlerdir. Ireholm (1994), İsveç de 97 lokasyondan elde edilen Heterodera türlerinin uluslararası test bitkileri sistemine göre reaksiyonlarını ve patotiplerini belirlemiştir. Morfolojik/ taksonomik özelliklerine göre gruplandırılan türler virülens özelliklerine göre alt gruplara ayrılmıştır. Patotip H11 ve H12 nin dominant olduklarını ve bunu H. avenae Gotland strainin G (Batı) ve G (Doğu) patotiplerinin takip ettiğini tespit etmiştir. Rivoal ve ark. (1995), H. avenae populasyonu üzerinde uzun vadeli ekim sisteminin etkisini araştırmışlardır. Nematod populasyonunun üst üste dayanıklı 7

17 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN çavdar çeşitlerinin ekimi ile çok düşük düzeylere düşürülebildiğini, ancak hassas buğday çeşitlerinin ekiminin aniden nematod populasyonunu arttırdığını ve bunun da dayanıklı çeşidin dayanıklılığının kırılmasına neden olabileceğini belirlemişlerdir. Uzun süreli ekim sisteminde biyolojik dengenin korunmasında dayanıklı çeşitlerin kullanımı üzerine uygun stratejilerin geliştirilmesinin önemi vurgulanmıştır. Lasserre ve ark. (1996), dayanıklı bir çavdar çeşidinin (Panema) 6 yıl süreyle üst üste ekilmesi sonucu deneme alanında asıl patotipten farklı virülent bir patotipin baskın hale geldiğini gözlemlemişlerdir. Yeni patotipin, serada korunan asıl türden esteraz ve malat dehidrogenaz enzim lokuslarının farklı olması ile ayrıldığını belirtmişlerdir. Thompson ve Haak (1997), P. thornei ye karşı Aegilops tauschii ve alt türlerinin dayanıklılığını sera denemeleri ile araştırmışlardır. Otuz dokuz Aegilops tauschii örneğini ıslah programlarında kısmi dayanıklı standart olarak kullanılan GS50a ile karşılaştırmalı olarak test etmişlerdir. Aegilops tauschii nin birçok taksonomik gruba karşı dayanıklılığa sahip olduğunu tespit etmişlerdir. Dayanıklılık alt tür subsp. strangulata da yoğun bir şekilde görülmüştür. Taşıdığı Cre 3 geni ile H. avenae Avustralya populasyonuna karşı etkili dayanıklılık gösteren Aegilops tauschii sbsp. tauschii var. myeri ayrıca P. thornei ye karşı da dayanıklı bulunmuştur. Nombela ve Romero (1999), sera ve tarla koşullarında sırasıyla 2 ve 5 aylık dönemler boyunca dayanıklı ve hassas kontrollerle karşılaştırarak H. avenae ya dayanıklılığı sağlayan Cre 2 geni içeren bir buğday hattını testlemişlerdir. Sera koşullarında dayanıklı olarak tespit edilirken tarla koşullarında hassas kontroller arasında önemli bir farklılık görülmemiştir. Ayrıca tarla koşullarında bu hattın H. avenae ve P. thornei ye karşı reaksiyonları arasında negatif bir koralasyon elde edilmemiştir. Nicol ve Rivoal (2000), bir Irak çeşidi olan AUS 4930 un Kök lezyon nematodlarına ve Tahıl kist nematodu nun Avustralya 13 patotipine karşı tek bir genle yüksek derecede dayanıklı olduğunu, ancak bu çeşidin fenotipik açılımında sapma olabileceğini belirtmişlerdir. Ayrıca dünyanın farklı bölgelerinden alınan nematod populasyonlarına karşı bu çeşidin reaksiyonunu incelemişler ve daha önce 8

18 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN Avustralya populasyonuna dayanıklı olduğu belirlenen Cre 1 ve Cre 3 genlerinin diğer populasyonlara AUS 4930 kadar dayanıklı olmadığını belirlemişlerdir. Al-Hazmi ve ark. (2001), Suudi Arabistan ın 3 ana buğday yetiştirme bölgesinden H. avenae populasyonlarının uluslararası patotip ayrım hatlarına karşı reaksiyonlarını belirlemişlerdir. Çalışmalar sonunda 3 populasyonun da arpa ayrım hatlarına göre H. avenae Ha1 grubu içinde, Ha11 veya Ha21 alt grubuna dâhil olabileceği, çavdar grubu ayrımlarına göre ise heterojen patotip reaksiyonu gösterdikleri belirlenmiştir. Patotiplerin orijinlerinin yerli veya daha sonradan taşınmış olabileceği ve yeni virülens içerdiği belirlenmiştir. Dayanıklılığın bulunması için daha fazla hattın taranması gerektiği vurgulanmıştır. Ogbonnaya ve ark. (2001a), Tahıl kist nematodu, Heterodera avenae nın farklı patotiplerine karşı dayanıklı bulunan ekmeklik buğday çeşitleri üzerinde 9 tane dayanıklılık geni tanımlamışlardır. Bu çalışmalar sonucu belirlenen Cre 1, Cre F ve Cre 3 genlerini içeren çeşitler, ıslah çalışmalarında kullanılmak üzere avantajlı hatlar olarak belirlemişlerdir. Rivoal ve ark. (2001), Tahıl kist nematodu (H. avenae grup ) kompleksine karşı dayanıklı olduğu bilinen genlere ve genotiplere karşı H. avenae nın 14 populasyonu ile H. filipjevi ve H. latipons un iki populasyonunun virülensliğini araştırdıkları çalışmada kist nematodlarına duyarlı olan Triticum aestivum cv Arminda çeşidi ve Triticum turgudum cv Cham 1 çeşitlerini kullanmışlardır. H. avenae nın denemeye alınan 14 populasyonundan birçoğu ile H. filipjevi ve H. latipons populasyonlarının Cre 1 ve Cre 3 genlerinden birisine ve T. aestivum AUS 4930 genotipine karşı virülenslik gösterdiği belirlenmiştir. Ancak kist nematodu populasyonlarına karşı en dayanıklı fenotipleri AUS 4930 un oluşturduğunu ve bu hattın buğday ıslahında kullanılabilecek iyi bir kaynak olduğunu bildirmişlerdir. Mokabli ve ark. (2002), H. avenae, H. filipjevi ve H. latipons a ait 8 populasyonun, uluslararası patotip ayrım 6 hattına karşı test etmişlerdir. Nematod populasyonları arpa hatlarına karşı reksiyonlarında farklılık göstermiş ve Cezayir den orjinlenen H. avenae nın yeni bir patotip grubu tespit edilmiştir. Bishnoi ve Bajaj (2002), Hindistan da 3 adet H. avenae ve bir adet H. filipjevi populasyonuna karşı daha önceden dayanıklı olduğu rapor edilmiş olan arpa hatlarını 9

19 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN test etmişlerdir. Farklı populasyonlara karşı arpa hatlarının reaksiyonları ayrı ayrı belirlemişlerdir. Kanvar ve ark. (2003), BH393 ve Varde arpa çeşitlerini Hisar ve Udaipur dan alınan H. filipjevi ile Ludhiana dan alınan H. filipjevi populasyonuna karşı dayanıklılık çalışması yapmışlardır. Hisar ve Udaipur dan alınan H. filipjevi BH393 çeşidinde sırayla 8 ve 5 kist oluştururken, Varde arpa çeşidinde 50 ve 124 kist oluşturduğunu tespit etmişlerdir. Kist büyüklükleri BH393 çeşidinde Varde çeşidine göre daha küçük olduğunu gözlemlemişlerdir. Ludhiana dan alınan H. filipjevi populasyonu BH393 çeşidinde 20 kist, Varde çeşidinde ise 82 kist oluşturduğunu tespit etmişlerdir. BH393 arpa çeşidi Hisar ve Udaipur dan alınan H. filipjevi populasyonlarına karşı orta derecede dayanıklılık gösterirken, H. filipjevi ye karşı hassas olduğu tespit etmişlerdir. Majnik ve ark. (2003), Tahıl kist nematodlarına dayanıklılık sağlayan Cre genlerini taşıyan buğday hatlarını Tahıl kist nematod patotiplerine karşı testlemişlerdir. Kromozom 2B üzerinde bulunan Cre 1 geni Avrupa ve Avustralya patotiplerine karşı dayanıklılık sağlarken, kromozom 2D üzerindeki Cre 3 geni Avustralya patotiplerine karşı yüksek dayanıklı, Avrupa patotiplerine karşı ise hassas olduğunu tespit etmişlerdir. Nicol ve ark. (2004b), Tahıl kist nematodlarının ve Kök lezyon nematodlarının dünyadaki dağılımı, tahıllarda meydana getirdiği ürün kayıpları hakkında bilgi verdikleri çalışmada, cinslerin tür teşhisinin morfolojik olarak zor olduğunu, buna karşın moleküler olarak DNA polymorfizim ile tür teşhislerinin yapılabildiğini tartışmışlardır. Dayanıklılığın nematod populasyonunu ekonomik zarar eşiği altına düşüren en önemli uygulamalarından birisi olduğunu bildirmişler ve Tahıl kist nematodları ve Kök lezyon nematodlarına karşı dayanıklı bulunan çeşitleri belirtmişlerdir. Vats ve ark. (2004), H. avenae ya dayanıklı AUS15854 ve RajMRI buğday çeşitlerinin H. filipjevi ye karşı dayanıklılıklarını testlemişlerdir. Kontrol olarak H. filipjevi ye hassas WH147 çeşidini kullanmışlardır. AUS15854 çeşidinde nematod penetrasyon yerlerinde saçaklanmanın olmadığını, Raj MRI ve WH147 buğday çeşitlerinde ise saçaklanmanın olduğunu tespit etmişlerdir. İnokulasyondan 142 gün 10

20 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mümine ÖZARSLANDAN sonra Raj MRI de 60 kist ve WH147 çeşidinde ise 120 kist oluştuğunu, Raj MRI çeşidininde H. filipjevi ye hassas olduğunu tespit etmişlerdir. Mc Donald ve Nicol (2005), Hindistan da H. avenae ya dayanıklı 7 arpa çeşidini (Rajkiran, C-164, RD 2035, RD 2052, RD 2508, BH331 ve BH338) Ambala, Sirsa, Jaipur ve Udaipur dan alınan H. avenae populasyonlarına karşı testlemişlerdir. Çeşitlerin hiç biri Ambala populasyonuna (H. filipjevi) karşı dayanıklı bulmamışlardır. Halbuki Rajkiran, C-164 ve RD 2035 arpa çeşitleri Sirsa, Jaipur ve Udaipur dan alınan H. avenae populasyonlarına karşı dayanıklı olduğunu tespit etmişlerdir. Arpa çeşitlerinden BH331 ve BH338 H. avenae ve H. filipjevi populasyonlarına karşı hassas bulunmuştur. Barloy ve ark. (2007), Tahıl kist nematodlarına karşı 9 dayanıklı gen belirlendiğini; Cre 1 den Cre 8 e kadar ve Cre R genlerin buğdayda tanımlandığını; Cre 1 geninin Aus Loros buğday hattında tanımlandığını; Cre 2, Cre 5 ve Cre 6 genlerinin Aegilops ventricosa dan buğday hattına aktarıldığını; Cre 3 ve Cre 4 genlerinin Triticum tauschii den; Cre 7 geninin Ae. Triuncialis; Cre 8 ve Cre R geninin Secale cereale den buğday hatlarına aktarıldıklarını bildirmişlerdir. Ayrıca bu genlerin farklı kist nematod patotiplerine karşı dayanıklılık gösterdiklerini, Cre 2 geni H. avenae nın Ha 71 (İspanya), Ha 11 (Britanya) ve Ha 12- Ha 41 (Fransa) patotiplerine karşı yüksek dayanıklılık gösterirken, Hg1- Hg 3 (İsveç) ve Avustralya Ha 13 patotiplerine karşı dayanıklılık göstermediğini bildirmişlerdir. 11

21 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN 3. MATERYAL ve METOD 3.1. Heterodera filipjevi nin Patotipinin Araştırılması Orta Anadolu Bölgesi Yozgat ilinden elde edilen H. filipjevi populasyonunun patotipini belirlemek amacıyla Andersen ve Andersen (1982b) tarafından geliştirilen ve Dünya da Heterodera türlerinin patotiplerini belirlemek için kullanılan uluslararası test ayrım hatları denemeye alınmıştır ( Çizelge 3.1). Bu 26 adet hat Andersen ve Andersen (1982b) tarafından geliştirilen ve Dünyada Heterodera filipjevi patotiplerini belirlemek için kullandıkları hatlardır. Bu çalışmada Yozgat ilinden elde edilen H. filipjevi populasyonuna karşı bu çeşitlerin reaksiyonları araştırılmıştır. Çizelge 3.1. Heterodera filipjevi nin patotipini belirlemede kullanılan hatlar (Andersen ve Andersen, 1982b) Konukçu Orijin Nord Gen Tohum Numarası Arpa Hordeum Vulgare ssp. Vulgare L. Yulaf Avena sativa L. VARDE Norveç NGB 2081 VARDE Danimarka NGB 8861 EMIR Hollanda NGB 6957 ORTOLAN Almanya NGB KVL 191 Danimarka NGB 8802 MOROCCO Danimarka NGB MARTIN Danimarka NGB BAJO AROGON Danimarka NGB SIRI Danimarka NGB 9637 LA Danimarka NGB ESTANZUELA HARLAN 43 Danimarka NGB HERTA İsveç NGB5083 SALKA Danimarka NGB5100 ZITA Danimarka NGB7236 MORACAINE Danimarka NGB11100 SUN II Danimarka NGB I.376; CC4658 Danimarka NGB SILVA Almanya NGB 8778 PUSA HYBRID BSI Danimarka NGB

22 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN Çizelge 3.1. in devamı Buğday Triticum aestivum spp. Aestivum L. Konukçu Orijin Nord Gen Tohum Numarası MK H Danimarka NGB ANSI Danimarka NGB 6378 CAPA NGB 4823 LOROS x KOGA Danimarka NGB AUS Danimarka NGB PSATHIAS Avusturalya NGB11098 ISKAMISH K-2- Afkanistan NGB LIGHT 3.2. Bazı Tahıl Hatlarının Heterodera filipjevi ye Karşı Dayanıklılıklarının Belirlenmesi Bu çalışmada H. filipjevi Yozgat populasyonuna karşı bazı tahıl hatlarının reaksiyonları araştırılmıştır Dünya Genelinde Heterodera avenae nın Patotipleri ile H. filipjevi Haymana Populasyonuna Dayanıklı Bulunan Tahıl Hatlarının, Heterodera filipjevi nin Yozgat Populasyonuna Karşı Dayanıklılıklarının Araştırılması Dünya genelinde H. avenae populasyonlarına karşı dayanıklı bulunan 30 hat ve 4 kontrol hattı Yozgat ilinden elde edilen H. filipjevi populasyonuna karşı denemeye alınmıştır (Çizelge 3.2). Bu çeşitlerden birçoğu dayanıklılığı sağlayan farklı Cre genlerini ihtiva etmektedir. 13

23 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN Çizelge 3.2. Heterodera avenae patotipleri ile Heterodera filipjevi Haymana populasyonuna Karşı dayanıklı olan ve Heterodera filipjevi Yozgat populasyonuna karşı dayanıklılıkları araştırılan hatlar ve özellikleri No Hat Adı Orjin H. avenae ya Karşı Dayanıklılık Kaynakları H. filipjevi Haymana Populasyonu Reaksiyonu Avustralya Cre R¹ Orta 1 6R(6D) Dayanıklı 8 2 AUSGS50AT34/SUNCO// Meksika Dayanıklı 9 CUNNINGHAM 3 Meksika Orta AUS /2*PASTOR Dayanıklı 10 4 AUS /Spear Meksika Cre? Dayanıklı 9 DH#47 5 FRAME Avustralya Cre 8² Orta Hassas 8 6 ID-2150 İspanya Cre 2³ Dayanıklı 10 7 LX ADDITION LINE (A. Fransa Cre 6 4 Orta Hassas 8 VARIABILIS) 8 Meksika VPM? Orta MILAN Dayanıklı 11 9 Avustralya Cre 1 5 Orta SILVERSTAR Dayanıklı 9, Dayanıklı kontrol hattı 10 SUNCO/FRAME//PASTO R Meksika Cre 8 2 Orta Dayanıklı 9 11 SUNR30 (GALA 2- Avustralya Orta Hassas 8 49/(CN#133/SUNSTATE* 4)//SUNSTATE) 12 T.TAU /ATTILA Meksika Cre 3 6 Dayanıklı İspanya Cre 7 7 Orta T-2003 Dayanıklı 10 Avustralya Cre 3 6 Orta Hassas 8 14 VM272 (Langdon/Aus18913/4*Me ering) 15 VP5053 (WA#Fm/201/23*2/GS50 A) Avustralya Cre 8 2 Orta Hassas 8 16 RAJ 1 Hindistan Cre? Orta Hassas 8 17 VP1620 (VF304/TTAU //YANAC) Avustralya Cre 3 6 Orta Dayanıklı 9 18 Y4212 Avustralya Orta Hassas 8 19 PONGO İsveç Orta Hassas 8 14

24 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN Çizelge 3.2. nin devamı No Hat Adı Orjin H. avenae ya Karşı Dayanıklılık Kaynakları H. filipjevi Haymana Populasyonu Reaksiyonu 20 PRINS İsveç Orta Hassas 8 21 ALTAY 2000 Türkiye Orta dayanıklı 9 22 BILINMIYEN96.7 Türkiye Orta dayanıklı 9 23 F130L1.12/ATTILA Türkiye Orta Hassas 8 24 MVR27-82//LI7/LE2062 Türkiye Dayanıklı 8 25 VP1620 Avustralya Cre 3 6 Orta Dayanıklı Türkiye Dayanıklı 9, SÖNMEZ2001 Dayanıklı kontrol hattı 27 KATE A-1 Türkiye Dayanıklı KUTLUK Türkiye Orta Hassas 11, Hassas kontrol hattı Türkiye Orta Hassas 8, Hassas kontrol hattı BEZOSTAYA 30 KONEVI Türkiye Bilinmiyor 8 31 KALAYCI Türkiye Bilinmiyor 8 32 KARATAY Türkiye Bilinmiyor 8 33 MACKELLAR Avustralya Bilinmiyor 8 34 GLOVER Avustralya Bilinmiyor 8 1: Dundas ve ark., : Paul ve ark., 1998, Ogbonnaya ve ark., 2001b. 3: Delibes ve ark., 1993; Jahier ve ark.,1996; Ogbonnaya ve ark., 2001b. 4: Delibes ve ark., 1993; Jahier ve ark.,1996; Ogbonnaya ve ark., 2001b. 5: Slootmaker ve ark., : Eastwood ve ark., : Romero ve ark., : Nicol ve ark., Kişisel görüşme. 9: Nicol ve ark., 2007, : Nicol ve ark., : Nicol ve ark.,

25 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN CIMMYT Tarafından Geliştirilen Makarnalık Buğday Hatlarının Heterodera filipjevi nin Yozgat ve Haymana Populasyonlarına Karşı Dayanıklılıklarının Araştırılması 2B kromozomunda Cre 1 genine sahip ekmeklik bir buğday çeşidi olan Silverstar (Majnik ve ark., 2003)ile makarnalık buğday melezlenmiş, bu melezden Cre 1 geni içeren 21 adet makarnalık buğday hattı geliştirilmiştir (Ogbonnaya ve ark., 2001b; Nicol ve ark., 2004b). Ayrıca ekmeklik buğday olan Trident te, Tahıl kist nematodlarına dayanıklılığı sağlayan Cre 5 genini Aegilops venricosa dan transfer edilmiştir (Delibes ve ark., 1993; Jahier ve ark.,1996; Ogbonnaya ve ark., 2001). Cre 5 geni içeren ekmeklik buğday hattı olan Trident, makarnalık buğday hatları ile melezlenmiş ve Cre 5 geni içeren 7 adet makarnalık buğday hatları elde edilmiştir (Jahier ve ark., 2001; Ogbonnaya ve ark., 2001b; Nicol ve ark., 2004b). Geliştirilen toplam 28 adet hat ve 4 adet kontrol hattı H. filipjevi nin Haymana ve Yozgat populasyonlarına karşı testlenmiştir (Çizelge 3.3). Cre pozitif Cre 1 ve Cre 5 Heterodera avenae dayanıklılık markırını içerir, Cre negatif ise Cre 1 ve Cre 5 Heterodera avenae dayanıklılık markırını içermez (CIMMYT- Meksika tarafından analiz edilmiştir). Çizelge 3.3. CIMMYT tarafından geliştirilen, Heterodera filipjevi Yozgat ve Heterodera filipjevi Haymana populasyonlarına karşı test edilen makarnalık buğday hatları ve dayanıklılık kaynakları Cre Testi* No Hat Adları 1 SLVS/5/AJAIA_16//HORA/JRO/3/GAN/4/ZAR/6/SOM Cre 1 Pozitif AT_3/PHAX_1//TILO_1/LOTUS_4 2 SLVS/5/AJAIA_16//HORA/JRO/3/GAN/4/ZAR/6/SOM Cre 1 Pozitif AT_3/PHAX_1//TILO_1/LOTUS_4 3 SLVS/5/AJAIA_16//HORA/JRO/3/GAN/4/ZAR/6/SOM Cre 1 Pozitif AT_3/PHAX_1//TILO_1/LOTUS_4 4 SLVS/5/AJAIA_16//HORA/JRO/3/GAN/4/ZAR/6/SOM Cre 1 Pozitif AT_3/PHAX_1//TILO_1/LOTUS_4 5 SLVS//RASCON_37/2*TARRO_2/7/ECO/CMH76A.72 2//YAV/3/ALTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALM UK_1/SERRATOR_1 Cre 1 Pozitif 16

26 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN Çizelge 3.3. ün devamı No Hat Adları 6 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN 7 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN 8 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN 9 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN 10 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN 11 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN 12 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN 13 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN 14 SLVS//RASCON_37/2*TARRO_2/7/ECO/CMH76A.72 2//YAV/3/ALTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALM UK_1/SERRATOR_1/8/ECO/CMH76A.722//YAV/3/A LTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALMUK_1/SER RATOR_1 15 SLVS//RASCON_37/2*TARRO_2/7/ECO/CMH76A.72 2//YAV/3/ALTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALM UK_1/SERRATOR_1/8/ECO/CMH76A.722//YAV/3/A LTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALMUK_1/SER RATOR_1 16 SLVS//RASCON_37/2*TARRO_2/7/ECO/CMH76A.72 2//YAV/3/ALTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALM UK_1/SERRATOR_1/8/ECO/CMH76A.722//YAV/3/A LTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALMUK_1/SER RATOR_1 17 SLVS//RASCON_37/2*TARRO_2/7/ECO/CMH76A.72 2//YAV/3/ALTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALM UK_1/SERRATOR_1/8/ECO/CMH76A.722//YAV/3/A LTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALMUK_1/SER RATOR_1 18 SLVS//RASCON_37/2*TARRO_2/7/ECO/CMH76A.72 2//YAV/3/ALTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALM UK_1/SERRATOR_1/8/ECO/CMH76A.722//YAV/3/A LTAR84/4/AJAIA_2/5/KJOVE_1/6/MALMUK_1/SER RATOR_1 Cre Testi* Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Negatif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif Cre 1 Pozitif 17

27 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN Çizelge 3.3. ün devamı Cre Testi* No Hat Adları 19 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A Cre 1 Pozitif UK/GUIL//GREEN/5/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/ AUK/GUIL//GREEN 20 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A Cre 1 Pozitif UK/GUIL//GREEN/5/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/ AUK/GUIL//GREEN 21 SLVS/GUANAY/4/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/A UK/GUIL//GREEN/5/YAZI_1/AKAKI_4//SOMAT_3/3/ Cre 1 Negatif AUK/GUIL//GREEN 22 TRIDENT/3*KUCUK CRE5 Pozitif 23 TRIDENT/3*KUCUK CRE5 Pozitif 24 TRIDENT/3*KUCUK CRE5 Pozitif 25 TRIDENT/3*KUCUK CRE5 Pozitif 26 TRIDENT//CADO/BOOMER_33/9/USDA595/3/D67.3/ CRE5 Pozitif RABI//CRA/4/ALO/5/HUI/YAV_1/6/ARDENTE/7/HUI /YAV79/8/POD_9/10/USDA595/3/D67.3/RABI//CRA/4 /ALO/5/HUI/YAV_1/6/ARDENTE/7/HUI/YAV79/8/PO D_9/11/GODRIN/GUTROS//DUKEM/3/THKNEE_11/1 2/GLAS_5/LOTUS_4//SOMBRA_20 27 TRIDENT//CADO/BOOMER_33/9/USDA595/3/D67.3/ CRE5 Pozitif RABI//CRA/4/ALO/5/HUI/YAV_1/6/ARDENTE/7/HUI /YAV79/8/POD_9/10/USDA595/3/D67.3/RABI//CRA/4 /ALO/5/HUI/YAV_1/6/ARDENTE/7/HUI/YAV79/8/PO D_9/11/GODRIN/GUTROS//DUKEM/3/THKNEE_11/1 2/GLAS_5/LOTUS_4//SOMBRA_20 28 TRIDENT//CADO/BOOMER_33/9/USDA595/3/D67.3/ CRE5 Pozitif RABI//CRA/4/ALO/5/HUI/YAV_1/6/ARDENTE/7/HUI /YAV79/8/POD_9/10/USDA595/3/D67.3/RABI//CRA/4 /ALO/5/HUI/YAV_1/6/ARDENTE/7/HUI/YAV79/8/PO D_9/11/GODRIN/GUTROS//DUKEM/3/THKNEE_11/1 2/GLAS_5/LOTUS_4//SOMBRA_20 29 MEXICALI Kontrol Hassas Hattı 30 SILVERSTAR Kontrol Dayanıklı Hattı 31 KRICHAUFF Kontrol Hassas Hattı 32 TRIDENT Kontrol Hassas Hattı *Pozitif: Cre 1 ve Cre 5 Heterodera avenae dayanıklılık markırını içerir, Negatif: Cre 1 ve Cre 5 Heterodera avenae dayanıklılık markırını içermez (CIMMYT- Meksika tarafından analiz edilmiştir). 18

28 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN 3.3. Denemenin Kurulması ve Değerlendirilmesi H. filipjevi Yozgat populasyonunun patotipinin araştırılması ve farklı tahıl hatlarının bu türe karşı dayanıklılığının belirlenmesi ile ilgili çalışmalarda kullanılan tohumlar önce sırasıyla % 96 lık etanol içinde 6 dakika, % 4.5 luk NaOCl içinde 10 dakika bekletilerek ve steril distile su ile 6 defa yıkanarak steril edilmiştir. Daha sonra steril petri kabında nemli kurutma kağıdı üzerinde 3 cm uzunluğunda 3 adet kök oluşacak şekilde 23 o C de tohumlar çimlendirilmiştir. Kışlık buğday çeşitleri 3 hafta 5 o C buzdolabında bekletilerek vernilizasyonu sağlanmıştır. Denemelerde kullanılan toprak sırasıyla 70: 29: 1 kum: toprak: organik gübre karışımı 121 o C de 60 dakika otoklav edilerek kullanılmıştır. Toprak 3 x 13 cm boyutlarındaki tüplere doldurulmuş, her tüpe bir tohum olacak şekilde ekilmiştir. A B C D Şekil 3.1. Test bitkileri A: Tohumun çimlendirilmesi B: Tohumun tüplere ekimi C ve D: İklim odasında denemenin genel görüntüsü 19

29 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN Heterodera filipjevi nin Elde Edilmesi Bu çalışmada denemeye alınan H. filipjevi nin 2 populasyonunu elde etmek amacıyla Orta Anadolu Bölgesi nde Yozgat ve Haymana dan H. filipjevi ile bulaşık olduğu bilinen alanlardan bol miktarda toprak örnekleri alınmıştır. Toprak örneklerinde bulunan Hububat kist nematodunun kistleri, Cort cihazı yardımı ile elde edilmiştir. Bunun için her örnekten alınan 250 gr toprak, aletin üzerinde bulunan bir elek içine dökülerek ve üstten hortum yardımıyla orta basınçta yıkanmış, böylece taş, kesek gibi maddelerden temizlenmiştir. Bu işlem sırasında aletin oluğundan taşırılan sular, kistlerin elde edilmesi amacıyla 850 ve 250 µm çapındaki elekler üzerine aktarılmıştır. İşlem sonunda 250 µm çapındaki elek üzerindeki örnek, bir pisetten püskürtülen su yardımıyla sayım kabına alınmıştır. Sayım kabı içinde biriken su, pastör pipeti ile çekilerek kistler 20 x büyütmeli binoküler mikroskop altında kök ve gübre parçalarından ayrılarak toplanmıştır. Daha sonra toplanan kistler % 0.5 lik NaOCl ile 10 dakika muamele edilmiş ve daha sonra 3 kez steril su ile yıkanmıştır. Böylece 5 o C ve 10 o C de kistlerden larvaların çıkışı sağlanmıştır. Şekil 3.2. Topraktan kist elde etmede kullanılan Cort toprak yıkama aleti 20

30 3. MATERYAL ve METOD Mümine ÖZARSLANDAN Heterodera filipjevi nin Test Bitkilerinde Denemeye Alınması Kist nematodları için tohum ekiminden hemen sonra her tüpe 1 ml su içinde 100 adet ikinci dönem larva verildi. İki gün sonra ikinci kez 100 adet ikinci dönem larva inokulasyon tekrar verilmiştir. Deneme tesadüf blokları deneme desenine göre 7 tekerrürlü olarak kurulmuştur. Bitkiler o C de 16 saat gün ışığı altında 9 hafta boyunca büyültülmüştür. Deneme sonunda bitki kökleri yıkanarak, kökler üzerindeki kistler sayılmış ve tüplerin içindeki toprak Cort yöntemiyle yıkanarak toprağa düşmüş olan kistler belirlenmiştir. H. filipjevi populasyonlarına karşı bazı tahıl hatları test edilmiştir. Değerlendirme, kök ve toprakta bulunan toplam kist sayısına göre değerlendirilme yapılmıştır (Brown ve Meager,1970). Kökteki ve topraktaki toplam kist sayısına göre: 1-Kökte 0 2 kist varsa dayanıklı 2-Kökte 3 4 kist varsa orta dayanıklı 3-Kökte 5 8 kist varsa orta hassas 4-Kökte 9 12 kist varsa hassas 5- Kökte 13 daha fazla kist varsa çok hassas Denemelerde elde edilen veriler SPSS istatistik programı kullanılarak ANOVA testi ile değerlendirilmiştir. A Şekil 3.3. Denemede kullanılan Heterodera filipjevi kist (A) ve yumurtaları (B) B 21

31 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Mümine ÖZARSLANDAN 4. BULGULAR ve TARTIŞMA 4.1. Heterodera filipjevi nin Patotipinin Araştırılması Orta Anadolu Bölgesi tahıl alanlarında yaygın olduğu bilinen H. filipjevi nin patotipinin araştırılması amacıyla Andersen ve Andersen (1982b) tarafından geliştirilen ve Heterodera türlerinin patotiplerini belirlemede kullanılan test bitkileri denemeye alınmış ve H. filipjevi nin İsveçte bulunan 5 populasyonuna (Ireholm, 1994) reaksiyonu ile sonuçlar Çizelge 4.1 de karşılaştırılmıştır. Çizelge 4.1. Heterodera filipjevi Yozgat populasyonunun patotip ayrım hatlarında gelişme durumu Konukçu Orijin Nord Gen Tohum Numarası Arpa Hordeu m Vulgare ssp. vulgare L. H. filipjevi (H. avenae Gotland Strain ) (Ireholm, 1994) VARDE Norveç NGB VARDE Danimarka NGB EMİR Hollanda NGB ORTOLAN Almanya NGB KVL 191 Danimarka NGB MOROCCO Danimarka NGB MARTIN Danimarka NGB BAJO Danimarka NGB AROGON SIRI Danimarka NGB LA ESTANZUELA Danimarka NGB HARLAN 43 Danimarka NGB HERTA İsveç NGB SALKA Danimarka NGB ZITA Danimarka NGB MORACAINE Danimarka NGB Yulaf SUN II Danimarka NGB I.376; CC4658 Danimarka NGB H. filipj evi Yoz gat pop ulas yon u 22

32 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Mümine ÖZARSLANDAN Çizelge 4.1. in devamı Avena SILVA Almanya NGB sativa L. PUSA HYBRID Danimarka NGB BSI MK H Danimarka NGB ANSI Danimarka NGB Buğday CAPA NGB Triticum LOROS x Danimarka NGB aestivum KOGA spp. AUS Danimarka NGB aestivum PSATHIAS Avusturaly NGB L. a ISKAMISH K- Afkanistan NGB LIGHT (-): Dayanıklı, (+): Hassas Uluslararası patotip ayrım hatları olarak adlandırılan 26 adet tahıl hatları, 15 adet arpa, 6 adet yulaf ve 5 adet buğday hatlarından oluşmaktadır. Ireholm (1994) yapmış olduğu çalışmada Çizelge 4.1 de görüldüğü gibi uluslararası ayrım hatlarını (arpa, buğday, yulaf) kullanarak H. filipjevi nin 1, 2, 7, 8 ve 10 olarak numaralandırılan toplam 5 patotipini belirlemişlerdir. Ülkemizde Orta Anadolu Bölgesi Yozgat ilinden elde edilen H. filipjevi populasyonunun bu hatlarda gelişme durumuna bakıldığında arpa grubundan Bajo Arogon, Herta, Salka, Zita ve Maracaine hatlarında gelişebildiği diğer hatlarda ise gelişmediği görülmektedir. Yine H. filipjevi Yozgat populasyonuna karşı buğday hatlarından sadece AUS ve Iskamish K- 2- light hatları hassas iken, diğer buğday hatları ile yulaf hatlarının tümü dayanıklı bulunmuştur. Bu sonuçlara göre H. filipjevi Yozgat populasyonu ile Ireholm (1994) tarafından belirtilen H. filipjevi nin patotipleri arasında bir benzerlik bulunmamıştır. Bir başka ifadeyle H. filipjevi Yozgat populasyonu Uluslararası patotip ayrım hatları kullanılarak belirlenen 5 patotipten farklı bir reaksiyon göstermiştir. Bu sonuçlara göre H. filipjevi Yozgat populasyonunun, Ireholm (1994) da belirtilen 5 patotipten farklı olarak ayrı bir patotip olacağı kanısını uyandırmaktadır. 23

33 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Mümine ÖZARSLANDAN 4.2. Dünya Genelinde Heterodera avenae nın Patotipleri ile Heterodera filipjevi Haymana Populasyonuna Karşı Dayanıklı Bulunan Tahıl Hatlarının, Heterodera filipjevi nin Yozgat Populasyonuna Karşı Dayanıklılıklarının Araştırılması Dünyada H. avenae ya Türkiye de H. filipjevi Haymana populasyonuna karşı dayanıklı olduğu belirlenen (Nicol ve ark., 2007, 2008) ve bazılarında dayanıklılığı sağlayan Cre genleri saptanan 30 adet tahıl hattı ve 4 adet kontrol hattı bu çalışmada H. filipjevi Yozgat populasyonuna karşı test edilmiştir. Çizelge 4.2. Dünyada Heterodera avenae ya ve Heterodera filipjevi Haymana populasyonuna karşı dayanıklı olan hatlarda Heterodera filipjevi Yozgat populasyonunun gelişmesi No Hat Adı H. avenae ya Karşı Dayanıklılık Kaynakları H. filipjevi Haymana Populasyonu Reaksiyonu H. filipjevi Yozgat Populasyonu Reaksiyonu (Kist skalası) 3 (Orta Hassas) 4 (Hassas) Cre R¹ Orta 1 6R(6D) Dayanıklı 8 2 AUSGS50AT34/SUNCO//C Dayanıklı 9 UNNINGHAM 3 Orta 3 (Orta AUS /2*PASTOR Dayanıklı 10 Hassas) 4 Cre? Dayanıklı 9 3 (Orta AUS /Spear DH#47 Hassas) 5 FRAME Cre 8² Orta Hassas 8 4 (Hassas) 6 Cre 2³ Dayanıklı 10 3 (Orta ID-2150 Hassas) 7 LX ADDITION LINE (A. Cre 6 4 Orta Hassas 8 4 (Hassas) VARIABILIS) 8 VPM? Orta MILAN Dayanıklı 11 1 (Dayanıklı) 9 Cre 1 5 Orta 3 (Orta Dayanıklı 9, Dayanıklı Hassas) SILVERSTAR kontrol hattı 10 SUNCO/FRAME//PASTOR Cre 8 2 Orta Dayanıklı 9 5 (Çok Hassas) 24