ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ Halil TOKTAY BAZI YAZLIK BUĞDAY ÇEŞİTLERİNİN Pratylenchus thornei Sher et Allen (TYLENCHIDA: PRATYLENCHIDAE) YE KARŞI DAYANIKLILIĞININ ARAŞTIRILMASI BİTKİ KORUMA ANABİLİM DALI ADANA, 2008

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BAZI YAZLIK BUĞDAY ÇEŞİTLERİNİN Pratylenchus thornei Sher et Allen (TYLENCHIDA: PRATYLENCHIDAE) YE KARŞI DAYANIKLILIĞININ ARAŞTIRILMASI Halil TOKTAY DOKTORA TEZİ BİTKİ KORUMA ANABİLİM DALI Bu tez 29/01/2008 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği İle Kabul Edilmiştir. İmza... İmza İmza... Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Prof. Dr. Nedim UYGUN Doç. Dr. Hakan ÖZKAN DANIŞMAN ÜYE ÜYE İmza... Doç. Dr. Ekrem ATAKAN ÜYE İmza Yrd. Doç. Dr. Galip KAŞKAVALCI ÜYE Bu tez Enstitümüz Bitki Koruma Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü Bu Çalışma Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü, CIMMYT-Ankara Ofisi, Avustralya Federal Araştırma Entitüsü, Avustralya Crawford Fon, Avustralya Buğday Üreticileri Birliği desteklenmiştir. Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: ZF 2004 D28- 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 tabid

3 ÖZ DOKTORA TEZİ BAZI YAZLIK BUĞDAY ÇEŞİTLERİNİN Pratylenchus thornei Sher et Allen (TYLENCHIDA: PRATYLENCHIDAE) YE KARŞI DAYANIKLILIĞININ ARAŞTIRILMASI Halil TOKTAY ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BİTKİ KORUMA ANABİLİM DALI DANIŞMAN : Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Yıl : 2008 Sayfa:117 Jüri : Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Prof. Dr. Nedim UYGUN Doç. Dr. Hakan ÖZKAN Doç. Dr. Ekrem ATAKAN Yrd. Doç. Dr. Galip KAŞKAVALCI Bu çalışmada Kök yara nematodu (Pratylenchus thornei Sher et Allen) nun tarla koşullarında oluşturduğu verim kaybı, 181 yazlık buğday çeşit ve hattının dayanıklılığı ile dayanıklılık denemelerinde kullanılacak en uygun çalışma metodları araştırılmıştır. Ayrıca iki farklı dayanıklılık kaynağı AUS ve sentetik hexaploid buğday çeşidi olan CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA nın P. thornei ye karşı gösterdiği dayanıklılığın moleküler tanımlanması yapılmıştır. P. thornei ile bulaşık tarlada yürütülen denemede, en yüksek verim kaybının % 19,85 ile duyarlı Gatcher çeşidinde meydana geldiği saptanmıştır. P. thornei ye karşı dayanıklılık denemelerinde en uygun parametrelerin; kumlu toprak tipi (70:29:1 kum:tarla toprağı:organik madde), küçük boy saksı (boru tipi, çap: 15 mm, yükseklik:100 mm), 9 hafta hasat süresi, inokulum yoğunluğu 400 birey (P.thornei)/bitki, alttan perlitle yapılan sulama sistemi, olduğu belirlenmiştir P. thornei ye karşı kısmi dayanıklı olduğu bilinen iki farklı buğday çeşidinin (AUS ve CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA) duyarlı pastor çeşidi ile oluşturduğu populasyonların P. thornei nin Çukurova populasyonuna karşı reaksiyonunun denendiği çalışmada; AUS x Pastor populasyonunda dayanıklı bölgelerin, 1B, 2B ve 4D kromozomunda, CROC x Pastor populasyonunda ise 1B ve 3B kromozomunda bulunduğu saptanmıştır. Daha önce farklı çeşitlerde dayanıklılığın bulunduğu bildirilen 6 D kromozom bölgesi AUS ve CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA çeşitlerinde bulunamamıştır. Anahtar Kelimeler: Buğday, nematod, Pratylenchus thornei, dayanıklılık, ürün kaybı I

4 ABSTRACT PhD THESIS RESISTANCE OF SPRING WHEAT AGAINST Pratylenchus thornei Sher et Allen (TYLENCHIDA: PRATYLENCHIDAE) Halil TOKTAY DEPARTMENT OF PLANT PROTECTION INSTITUTE OF NATURAL APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Year : 2008 Pages: 117 Jury :Prof. Dr. İ. Halil ELEKCİOĞLU Prof. Dr. Nedim UYGUN Doç. Dr. Hakan ÖZKAN Doç. Dr. Ekrem ATAKAN Y. Doç. Dr. Galip KAŞKAVALCI In this study the yield loss of root lesion nematode (Pratylenchus thornei Sher et Allen) was investigated under natural field conditions in Adana. Under controlled laboratory conditions a P. thornei resistance assay for wheat was optimized, and 181 spring wheat varieties/lines were screened. The genetic control and location of two known different resistant sources (AUS and the synthetic hexaploid wheat line, CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA) was investigated using phenotypic and molecular methods. Under field conditions P. thornei caused a maximum of 19.85% yield loss on susceptible wheat variety Gatcher. Greenhouse resistant assay experiments showed clear differentiation between the resistance and susceptible cultivars 9 weeks after inoculation with an initial density of 400 P. thornei/plant in sandy based soil (70:29:1 sand: field soil: organic matter) in small tubes (1.5 x 100 mm) using a bottom up irrigation system with perlite. The genetic study using molecular tools revealed the resistance in both sources is quantitative and additive. The chromosomal location of P. thornei resistance in AUS was found on chromosomes 1B, 2B and 6D. Similarly, the 1B chromosome was found in the CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA, in addition to 3B, however no resistance locus located on chromosome 6D was detected. Key Words:Wheat, nematode, Pratylenchus thornei, resistance, yield loss. II

5 TEŞEKKÜR Çalışmamın her aşamasında desteğini benden esirgemeyen değerli Hocam Prof. Dr. İ.Halil ELEKCİOĞLU (Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü) başta olmak üzere, bu çalışmanın yürümesinde şüphesiz büyük katkıları olan Dr. Julie M. NICOL (Cimmyt-Ankara), Moleküler çalışmalarda ve sonuçların değerlendirilmesinde yardımcı olan değerli hocam Doç. Dr. Hakan ÖZKAN a, moleküler çalışmaların büyük kısmını gerçekleştirdiğim Avustralya da bana yardımcı olan Dr. Lynne McINTYRE ve Teknisyen Janica DRENT e (CSIRO- Brisbane, Avustralya) tez izleme sırasındaki değerli katkılarından dolayı Prof. Dr. Nedim UYGUN, yardımlarıyla çalışmamın tamamlanmasına katkıda bulunan Araştırma Görevlisi Dr. Şenol YILDIZ (Harran Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü), Uzman Adem ÖZARSLANDAN ve Mustafa İMREN (Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü, Adana), Ziraat Mühendisi Dilek ARISOY (Zirai Karantina Müdürlüğü, Antalya), Ziraat Mühendisi Erdal SIRAY (Akıncılar İlçe Tarım Müdürü, Sivas), Dr. Ahmet KUŞDEMİR (Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü, Adana) ve diğer mesai arkadaşlarıma teşekkür ederim. Bu çalışmada projeyi destekleyen Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimine, Moleküler çalışmalar için 2 ay süreyle Yurt dışı araştırma bursu desteği sağlayan Crawford Fon (Avustralya) a CIMMYT Ankara ofisi çalışanlarına, doktora projemde işbirliği yaptığım Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsünden Dr. Nazım DİNÇER ve Dr. Gülşen KARATOPAK (emekli) ve diğer elemanlarına, projemin çeşitli aşamalarında bana yardımcı olan Eskişehir Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürü Dr. Yakup KAHRAMAN, Dr. Necmettin BOLAT ve ekibine teşekkür etmeyi bir borç bilirim. Eğitimim sırasında maddi ve manevi katkılarından dolayı sevgili anneme ve babama, tez çalışmalarım ve yazımı sırasında çok ihmal ettiğim ve yeterli zaman ayıramadığım sevgili eşim Sibel TOKTAY, oğlum Utku Battal TOKTAY ve kızım Selin TOKTAY a sabırlarından ve desteklerinden dolayı sonsuz teşekkür ediyorum. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER. IV ÇİZELGELER DİZİNİ VII ŞEKİLLER DİZİNİ.. IX SİMGELER ve KISALTMALAR... XII 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Pratylenchus thornei nin Verime Olan Etkisinin Araştırılması Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklı Çeşitlerin Araştırılması Kök Yara Nematodu Pratylenchus thornei Sher et Allen Hakkında Genel Bilgiler Biyolojisi Bitkilerde Oluşturdukları Zarar Belirtileri Ekonomik Önemi Mücadelesi Kimyasal Mücadele Ekim Nöbeti Dayanıklı Çeşit Kullanımı MATERYAL ve METOT Pratylenchus thornei nin Tarla Koşullarında Değişik Buğday Çeşit ve Hatlarında Verime Olan Etkisinin Araştırılması Tarla Çalışmaları Laboratuvar Çalışmaları Buğday Çeşitlerinin Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığının Belirlenmesinde Uygun Deneme Yöntemlerinin Araştırılması (Optimizasyon) Pratylenchus thornei nin Kitle Üretiminin Yapılması 30 IV

7 3.3. Bazı Buğday Çeşitlerinin Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığının Araştırılması Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden sağlanan Çeşitlerin Dayanıklılığının Araştırılması AUS x Pastor Elit Hatlarının Dayanıklılığının Araştırılması CIMMYT Tarafından Geliştirilen Önemli Çeşit ve Hatların Dayanıklılığının Araştırılması Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığın Genetiğinin Araştırılması Dayanıklılığın Klasik Yöntemlerle Genetiğinin Araştırılması Dayanıklılığının Moleküler Yöntemlerle Genetiğinin Araştırılması Bitkilerden DNA İzolasyonu PCR Uygulamaları ve Dayanıklı Bölgelerin Araştırılması BULGULAR ve TARTIŞMA Pratylenchus thornei nin Tarla Koşullarında Değişik Buğday 47 Çeşit ve Hatlarında Verime Olan Etkisi Buğday Çeşitlerinin Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığının Belirlenmesinde Uygun Deneme Yöntemleri Bazı Buğday Çeşitlerinin Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığı Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden Sağlanan Hatların Dayanıklılığının AUS xPastor Elit Hatlarının Dayanıklılığı CIMMYT Tarafından Geliştirilen Önemli Hat ve Çeşitlerin Dayanıklılığı Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığın Genetiği Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığın Klasik Yöntemlerle Genetiği Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığın Moleküler V

8 Yöntemlerle Genetiği SSR Primer Taraması SONUÇLAR ve ÖNERİLER. 90 KAYNAKLAR. 93 EKLER VI

9 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 3.1. Adana da Pratylenchus thornei nin tarla koşullarında verim üzerine etkisinin araştırılmasında kullanılmış buğday çeşit ve hatları Çizelge 3.2. Optimizasyon denemesinde araştırılan uygulamalar. 27 Çizelge 3.3. Pratylenchus thornei ye karşı dayanıklılıkları araştırılmış buğday çeşit ve hatları 32 Çizelge 3.4. Pratylenchus thornei ye karşı testlenen Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden sağlanan çeşitler Çizelge 3.5. Pratylenchus thornei ye karşı reaksiyonları araştırılan AUS ve Pastor (CIMMYT-Meksika) melezlerinden oluşan hatlar Çizelge 3.6. CIMMYT tarafından geliştirilen ve Pratylenchus thornei ye karşı 40 reaksiyonları araştırılan önemli hat ve çeşitler.. Çizelge 3.7. Pratylenchus thornei ye karşı dayanıklı çeşit ıslahında yarım diallel 43 melezlemede kullanılan çeşitler. Çizelge 3.8. Yarım diallel melezleme tekniği ile yeni hatların elde edilmesi. 44 Çizelge 4.1. Tarla denemelerinde Pratylenchus thornei nin yıllarında yazlık buğday çeşit ve hatlarına ait başlangıç populasyonu (Pi), sonuç populasyonu (Pf) ve Üreme oranı (MR) 48 Çizelge 4.2. Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü (Adana-Doğankent kasabası) araştırma parsellerinde Pratylenchus thornei ye karşı kurulan denemede elde edilen verim ve verim kaybı değerleri. 53 Çizelge 4.3. Pratylenchus thornei nin tarla toprağından ekstraksiyonunda kullanılan değişik ekstraksiyon metotların karşılaştırılması.. 63 Çizelge 4.4. Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden sağlanan çeşit ve hatların P. thornei ye karşı oluşturduğu populasyon yoğunluğu Çizelge 4.5. CIMMYT-Meksika tarafından geliştirilen AUS 4930 x Pastor üstün hatların Pratylenchus thornei ye karşı oluşturdukları populasyon yoğunluğu VII

10 Çizelge 4.6. CIMMYT tarafından geliştirilen önemli çeşit hatların Pratylenchus 73 thornei ye karşı oluşturduğu populasyon yoğunluğu. Çizelge 4.7. Yarım diallel denemesinde kullanılan kısmi dayanıklı hatlarda Pratylenchus thornei nin 3. ve 12. haftalarda gösterdiği populasyon yoğunlukları ve üreme oranı. 78 Çizelge 4.8. İki farklı populasyonda test edilen Mikrosatellit primerlerin ebeveynlerde oluşturduğu polimorfizim 85 Çizelge 4.9. Dayanıklılık kaynaklarının genomunda bulunan SSR ların Pratylenchus thornei dayanıklılığı ile ilişkileri.. 88 VIII

11 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 2.1. Pratylenchus thornei dişi bireyinin mikroskop altındaki görüntüsü...14 Şekil 2.2. Pratylenchus thornei nin morfolojik yapısı...15 Şekil 2.3. Duyarlı buğday çeşidi Janz ın Asit füksinle boyanmış kökünde Pratylenchus thornei nin dişi bireyi ve yumurtası...16 Şekil 2.4. Kök Yara Nematodları (Pratylenchus spp.) nın hayat döngüsü...17 Şekil 3.1. Tarla verim denemesinin genel bir görünüşü...21 Şekil 3.2. Tarla denemesinde parsel büyüklüğü ile toprak ve bitki örneği alınma noktaları...23 Şekil 3.3.Geliştirilmiş Baermann Huni Yöntemi ile topraktan nematodların elde edilmesi...24 Şekil 3.4. Bitki köklerinden nematodların elde edilmesinde kullanılan Sisleme (Mister) cihazı Şekil 3.5. Laboratuvar koşullarında Pratylenchus thornei ile kurulan denemede sulama sisteminin optimizasyonu...29 Şekil 3.6. Pratylenchus thornei nin kitle üretiminde kullanılan havuç kültürünün laboratuvarda steril kabinde hazırlanması...31 Şekil 3.7. Yarım diallel melezleme yoluyla oluşturulan populasyonlarda bulunan buğday bitkilerinin Adana Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü iklimlendirme odasında Pratylenchus thornei ye karşı testlenmesi...34 Şekil 4.1. Tarla denemelerinde yıllarında yazlık buğday çeşit ve hatlarında Pratylenchus thornei nin başlangıç populasyonu değerleri...49 Şekil 4.2. Tarla denemelerinde yıllarında yazlık buğday çeşit ve hatlarına ait verim değerleri...51 Şekil 4.3. Tarla denemelerinde yıllarında yazlık buğday çeşit ve hatlarınada verim kaybı değerleri (%)...54 Şekil 4.4. Adana verim denemesinde 2003 yılında yapılan uygulama sonucunda bitkilerde oluşan boy farkı Şekil 4.5. Tarla denemesinde kullanılan yazlık buğday çeşit ve hatlarının Pratylenchus thornei ye karşı laboratuvar koşullarında reaksiyonu...56 IX

12 Şekil 4.6. Çok faktörlü optimizasyon denemesinde parametrelerin incelenmesi...58 Şekil 4.7. İki farklı toprak tipinde yetiştirilen dayanıklı AUS ) ve duyarlı (Pastor) buğday çeşitlerinin köklerinden elde edilen Pratylenchus thornei yoğunluğu...59 Şekil 4.8. İki farklı inokulum yoğunluğunun Pratylenchus thornei nin üreme oranına etkisi...60 Şekil 4.9. Duyarlı ve dayanıklı çeşitlerde iki farklı hasat süresinin Pratylenchus thornei nin nematod üremesine etkisi Şekil Dayanıklı ve duyarlı çeşitlerde Pratylenchus thornei üremesinin bitki kökünde ve toprağında değerlendirilmesi...62 Şekil Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nde ıslah edilen çeşit ve hatların Pratylenchus thornei ye karşı gösterdiği reaksiyon...67 Şekil AUS 4930 x Pastor Elit hatlarının Pratylenchus. thornei ye karşı gösterdiği reaksiyon...71 Şekil CIMMYT tarafından geliştirilen önemli hat ve çeşitlerin Pratylenchus thornei ye karşı reaksiyonu...76 Şekil Kısmi dayanıklı hatların Pastor çeşidiyle oluşturduğu dağılım sıklığı...79 Şekil Kısmi dayanıklı Hatların Janz çeşidiyle oluşturduğu dağılım sıklığı...80 Şekil Yarım diallel çalışmasında kullanılan DayanıklıxDayanıklı ve Dayanıklı x Duyarlı çeşitlerin melezlenmesi ile elde edilen F2 bireylerin Pratylenchus thornei karşı oluşturduğu dağılım Şekil Pratylenchus thornei nin iki farklı (Dayanıklı x Duyarlı) populasyonda frekans dağılımı...84 Şekil AUS 4930 x Pastor bireylerinin ve ebeveynlerinin, DNA larının 1B lokusuna özel Gwm11 primeri ile çoğaltılmasıyla elde edilen PCR ürünlerinin agaroz jeldeki görüntüsü...86 Şekil Croc x Pastor bireylerinin ve ebeveynlerinin, DNA larının Gwm11 primeri ile çoğaltılmasıyla elde edilen PCR ürünlerinin agaroz jeldeki görüntüsü...86 X

13 Şekil Croc x Pastor bireylerinin ve ebeveynlerinin, DNA larının cfd11 ve gdm98 primeri ile çoğaltılmasıyla elde edilen PCR ürünlerinin agaroz jeldeki görüntüsü...87 XI

14 SİMGELER VE KISALTMALAR AUS : Avustralya CIMMYT : International Wheat and Maize Improvement Center Cid : Melez numarası CROC : CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA sentetik buğday çeşidi Da : Dayanıklı çeşit Du : Duyarlı çeşit Em : Etkili madde MR : Multiplication rate MX : Meksika OE : Hat gözlem sırası ON : Hat gözlem numarası Pf : Sonuç populasyonu Pi : Başlangıç populasyonu QTL : Quantitative Trait Loci Sid : Seleksiyon numarası SSR : Simple Sequence Repeat TAGEM : Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü TR : Türkiye XII

15 1. GİRİŞ Halil TOKTAY 1. GİRİŞ Dünya nüfusunun artışına paralel olarak gıdalara olan gereksinim de hızla artmaktadır. Buğday dünyada çeltikten sonra en çok tüketilen besin kaynağıdır. Türkiye de bir yılda ortalama 9,3 milyon ha alanda 21 milyon ton buğday üretilmektedir (Anonymous, 2006). Çalışmanın gerçekeştirildiği Adana ilinde ha alanda buğday üretimi yapılmakta ve 1,3 milyon ton ürün alınmaktadır (Anonymous, 2007). Buğdayda ekonomik olarak verim kayıplarına neden olan etmenlerden birisi de bitki paraziti nematodlardır. Bitki paraziti nematodların populasyon yoğunluklarının yüksek olduğu alanlarda buğdayda önemli verim kayıplarına neden oldukları değişik ülkelerde yapılan araştırmalarda ortaya çıkarılmıştır (Van Gundy ve ark., 1974; Eisse ve Moussa, 1982; Orion ve ark., 1984). Pratylenchus türlerinin yoğun olduğu alanlarda nematisit uygulamaları sonucu buğdayda % oranlarında verim artışı sağlandığı tespit edilmiştir (Swarup ve Sosa-Moss, 1990; Mcleod ve Doyle, 1987). Avustralya da Pratylenchus thornei Sher et Allen ile bulaşık alanlarda nematisit uygulaması ile % oranında verim artışı sağlandığını bildirmektedirler (Doyle ve ark., 1987; Nicol ve ark., 1999). Buğdayın önemli zararlılarından biri olan P. thornei nin Doğu Akdeniz Bölgesi nin buğday ekilen alanlarında da yaygın olduğu bilinmektedir. Bu bölgede yapılan sürvey çalışmalarında buğday alanlarından alınan örneklerden % 83,6 sı P. thornei ile % 22,7 si Heterodera avenae Wollenweber ile bulaşık bulunmuş ve tarla koşullarında yapılan verim denemelerinde P. thornei nin % 1,25 ile % 32,49 oranında verim kaybına neden oldukları tespit edilmiştir (Elekçioğlu, 1992; Gözel, 2001). Ayrıca laboratuvar koşullarında yapılan saksı denemelerinde P. thornei nin Panda ekmeklik buğday çeşidinde % 40 oranında verim kaybına neden olduğu bulunmuştur (Gözel, 2001). Pratylenchus 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 1

16 1. GİRİŞ Halil TOKTAY olumsuz etkisini de göz ardı etmemek gerekmektedir. Kültürel mücadele yöntemlerinden ekim nöbeti ise çeşitli nedenlerden dolayı üreticiler tarafından tercih edilmemektedir. Buğdayda bitki paraziti nematod türlerine karşı son yıllarda dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesi ve kullanılması çalışmalarına ağırlık verildiği görülmektedir Nicol ve ark. (2002, 2004, 2005); Zwart ve ark. (2003, 2005, 2006), Schmidt ve ark. (2005) dayanıklı çeşit kullanımı, nematodun üremesini engellemesi veya çok az düzeyde tutması, özel uygulama tekniği ve alet ekipman gerektirmemesi, diğer mücadele yöntemlerine göre maliyetin daha düşük olması ve çevre dostu olmasından dolayı tercih edilmektedir. Ülkemizde buğdayda zararlı nematodlara karşı dayanıklı çeşitler üzerine herhangi bir çalışmaya literatürde rastlanılmamıştır. Buğday ıslahında nematodlara dayanıklı çeşitlerden elde edilen DNA markırları yardımıyla, bir alanda bulunan nematod populasyonuna karşı farklı buğday çeşitlerinin dayanıklılık durumları hızlı bir şekilde test edilebilmektedir (Williams ve ark., 2002). Bugüne kadar buğdayda P. thornei ye karşı dayanıklılığı sağlayan genlere bağlı olarak bir DNA markırı belirlenememiştir. Bu nematoda karşı dayanıklı bir çeşidin DNA markırının belirlenmesi durumunda, buğday çeşitlerinin seleksiyonunda P. thornei ye karşı dayanıklı çeşitleri ortaya çıkarmak mümkün olabilecektir. Bu çalışmada; 1. Tarla koşullarında P. thornei nin değişik yazlık buğday çeşitlerinde meydana getirdiği verim kaybı, 2. Laboratuvar koşullarında P. thornei ye karşı en uygun deneme yöntemlerinin belirlenmesi, 3. Laboratuvar koşullarında P. thornei ye karşı CIMMYT tarafından Meksika da yarım diallel melezleme tekniği ile elde edilmiş F3 hatları ve P. thornei ye karşı dayanıklı olduğu bilinen AUS ve Pastor melezinden elde edilen hatlar ile Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü tarafından ıslah edilen buğday çeşitlerinin dayanıklılığı, 4. P.thornei ye karşı dayanıklılık durumları araştırılan populasyonlar arasından seçilen farklı dayanıklılık kaynağı AUS ve sentetik hexaploid 2

17 1. GİRİŞ Halil TOKTAY buğday çeşidi olan CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA nın P. thornei ye karşı gösterdiği dayanıklılığın moleküler tanımlanması yapılarak dayanıklılıkla bağlantılı olan moleküler markırlar aranması amaçlanmıştır. Ayrıca, bu çalışma çerçevesinde elde edilmiş dayanıklı hat veya çeşitlerin ıslah programlarında kullanılması durumunda ülkemiz buğday alanlarında P. thornei nin meydana getirdiği verim kaybının önlenmesi yönünde önemli adımlar atılmış_olacaktır. Bu çalışma sonucunda P. thornei ye karşı reaksiyonları belirlenmiş buğday çeşit ve hatları dayanıklılık ıslahı çalışmalarında kullanıldığında, bu zararlıya karşı dayanıklı çeşitlerin yetiştirilmesine olanak sağlayacaktır. 3

18 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2.1. Pratylenchus thornei nin Verime Olan Etkisine İlişkin Araştırmalar Perez ve ark. (1970), Meksika nın Batı Sonora Bölgesi buğday alanlarında P. thornei nin oldukça yaygın bulunduğunu ve önemli derecede ürün azalmalarına neden olduğunu bildirmektedirler. Bu alanlarda erken ekilen buğdaylarda P. thornei zararının daha yüksek olduğunu, toprak sıcaklığı düşmeye başladıktan sonra ekilen buğdayda ise zararın daha az olduğunu, dolayısıyla ekim zamanını geciktirerek iyi bir mücadele yapılabileceğini bildirmektedirler. Van Gundy ve ark. (1974), P. thornei nin buğdayın önemli bir zararlısı olduğunu, Meksika da doğal koşullarda bitkileri bodurlaştırdığını ve buğday yetiştirilen alanlarda yaygın olarak bulunduğunu bildirmektedirler. Nematisit kullanarak P. thornei nin kontrol edilebildiğini ve üründe artış olduğunu fakat bu uygulamanın ekonomik olmadığını belirtmektedirler. Saksı denemelerinde 100 ml toprakta 42 adet P. thornei nin ürün azalmasına neden olduğunu tespit etmişlerdir. Eissa ve Moussa (1982), Mısır da yaptıkları çalışmada Chnap ve Giza 157 buğday çeşitlerinde P. thornei, Tylenchorhynchus clarus (Allen) ve Criconemoides ornatus (Raski) a karşı Aldicarp, Carbofuran ve Phenamiphos uygulamışlar ve kontrole göre % 36 oranında üründe artış % 20 oranında kuru madde ağırlığında artış sağlamışlardır. Orion ve ark. (1984), İsrail de yılları arasında buğday alanlarında yürüttükleri çalışmalar sırasında tespit ettikleri nematodlar içerisinde en önemli türün P. thornei olduğunu ve özellikle kuru koşullarda yetiştirilen buğdayda ekonomik zarar eşiğinin üzerinde populasyon oluşturarak önemli zararlar meydana getirdiğini bildirmektedirler. McLeod ve Doyle (1987), Avustralya da yaptıkları çalışmada P. thornei ile bulaşık çok yoğun olan alanları methyl bromide ile fumige ederek ve nematod 4

19 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY populasyonunu düşürdüklerinde Timgalen buğday çeşidinde % 78 oranında ürün artışı olduğunu bildirmektedirler. Elekcioğlu (1996), Doğu Akdeniz Bölgesi buğday alanlarında 9 nematod türünün bulunduğunu, bunlardan Geocenamus brevidens (Allen) ve P. thornei' nin yaygın olduğunu ve ekonomik öneme sahip olabileceğini bildirmektedir. Elekçioğlu ve Gözel (1997), Paratrophurus acristylus (Siddiqi and Siddiqui), P. thornei ve Paratylenchus sp. nin birlikte bulunduğu bir tarlada bu türlerin buğdayda % 36, bu tarla toprağının kullanıldığı saksı denemesinde ise % 48 oranında verim kaybına neden olduklarını ortaya çıkarmışlardır. Elekçioğlu ve Gözel (1998), G. brevidens, P. thornei ve Rotylenchulus sp. nin birlikte bulunduğu tarlada farklı başlangıç populasyonlarının buğday verimine etkilerini araştırmışlardır. Buna göre P. thornei nin bitkinin vejetasyon başlangıcında 100 g toprakta bulunan birey sayılarının 60 olduğunda % 38; 260 olduğunda % 39 ve 902 olduğunda % 57 oranında buğdayda verim kaybına neden olduklarını bildirmektedirler. Gözel ve Elekçioğlu (1998), Balcalı da iki farklı buğday tarlasında bulunan bitki paraziti nematodların saksılarda farklı buğday çeşitlerinde verime olan etkilerini araştırmışlardır. Denemeye alınan tüm çeşitlerde her iki tarla toprağında sırasıyla ortalama % 21,5-32,6 oranında verim kaybı meydana geldiği, bu kayıp oranlarının çeşitlere göre değişiklik gösterdiğini tespit etmişlerdir. Taylor ve ark. (1999), Güney Avustralya da kök yara nematodlarından P. thornei ile bir bölgede, Pratylenchus neglectus (Rensch) ile 3 bölgede, 9 buğday çeşidi ile yaptıkları denemede ürünle nematod populasyonu arasında negatif korelasyon kurduklarını bildirmişlerdir. Çeşitler arasında farklı olmakla birlikte kök yara nematodlarının % oranında verimde farklılığa neden olduğunu, tolerant bir çeşit olan Excalibur un tolerant olmayan Spear çeşidine göre Streaky Bay Bölgesi nde % 19, Minnipa Bölgesi nde % 23, Nunjikompita Bölgesi nde % 33 oranında daha fazla ürün verdiğini saptamışlardır. 5

20 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Nicol ve ark. (1999), Avustralya da 10 farklı buğday çeşidinin P. thornei ye karşı duyarlılıklarını ve nematodun verim üzerine olan etkisini araştırmışlardır. Deneme alanlarında P. thornei yoğunluğunun nematod/200 g toprak yoğunluğunda değiştiğini bildirmişlerdir. Özellikle Warigal buğday çeşidinin verimi ile P. thornei nin başlangıç populasyonu arasında negatif bir ilişki olduğunu belirtmişlerdir. P. thornei nin başlangıç yoğunluğunun 9000 nematod/200 g toprak olduğunda buğday veriminde % 27 oranında azalma meydana geldiğini belirtmektedirler. Thompson ve ark. (1999), kök yara nematodlarının (Pratylenchus spp.) buğdayda çok ciddi bir zarar oluşturduğunu ve Avustralya tarım endüstrisinde yılda yaklaşık 36 milyon dolar ürün kaybına neden olduğunu bildirmiştir. Bu nematodlara karşı savaşımın sadece tolerant ve dayanıklı buğday çeşitleri ile olabileceğini, bu tür çeşitlerin ise Avustralya hububat alanlarında yerleştirilmesi amacıyla GS50A dayanıklı hattından geriye melezleme programı oluşturulduğunu bildirmişlerdir. Diğer bir yeni kaynak olan Aegilops tauschii den durum buğday çeşidi ve sentetik hekzaploid buğday çeşitleri elde edildiğini, diğer yeni dayanıklılık kaynaklarının ise Ortadoğu ve Kuzey Afrika ülkelerinde tanımlandığını, bu kaynakların kullanılarak yeni çeşitlerin elde edilmesi gerektiğini belirtmişlerdir. Vanstone ve ark. (1998), Avustralya da kök yara nematodlarından P. thornei ve P. neglectus un karışık populasyonu bulaşık infekte ettiği bir tarlada 9 farklı buğday çeşidi ile verim denemesi yapmışlardır. Kök yara nematodlarının populasyonunun yüksek olduğu tarlada % oranında verim kaybı meydana getirdiğini bildirmişlerdir. Smiley ve ark. (2005), ABD nin düşük miktarda yağmur alan ve sulama yapılmayan Kuzeybatı buğday alanlarında P. thornei nin yüksek populasyon yoğunluğuna ulaştığını bildirmişlerdir. Tolerant ve duyarlı iki farklı buğday çeşidi ve Aldicarb ile yapılan verim denemesinde infeksiyonun çok yoğun olduğu parsellerde Kirchauf çeşidinde % 67, Machete çeşidinde ise % 113 verim artışı sağlanmıştır. Düşük populasyon yoğunluğuna sahip parsellerde ise herhangi bir verim kaybı tespit edilmediğini bildirmişlerdir. Ayrıca yapılan bu çalışmayla 6

21 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY ABD nin Kuzeybatı Bölgesi nde P. thornei nin verim kaybının ilk defa bildirildiği belirtilmiştir. Mısırlıoğlu (2006), Ege ve Marmara Bölgelerinde, buğday ekiliş alanlarında bulunan önemli bitki paraziti nematod türlerini belirlemiş ve bitki gelişimine etkilerini araştırmıştır. Aydın, Balıkesir, Çanakkale, Denizli, İzmir, Kütahya, Manisa, Muğla ve Uşak illerinde sürvey çalışmaları yürütmüştür. Alınan toprak örneklerinin % 84,97 si Geocenamus spp. ile, %73,23'ü Pratylenchus spp. ile, % 7.04'ü ise Heterodera spp. ile bulaşık bulunduğunu bildirmiştir. Genellikle ilaçlı parsellerdeki nematod populasyon yoğunluğu ilaçsız parsellerdeki yoğunluğa oranla daha az bulunduğunu bildirmiş; Basribey ve Golya çeşitlerinin, Ege Bölgesi koşullarında, bitki paraziti nematod türleriyle bulaşık buğday alanlarında önerilebileceği kanısına varmıştır Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklı Çeşitlere İlişkin Araştırmalar Nicol ve Fisher (1993), P. thornei nin dayanıklılık çalışmalarında kullanılmak üzere laboratuvar koşullarında kitle üretimi amacıyla tüpte 3 havuç dilimi (- agar), tüpte üç havuç dilim (+agar), ve petride üç parça nohut kallusu olmak üzere üç yöntemi denemişlerdir. Her üç yöntemde de 10 nematod inokule etmişler ve 20 o C de 15 hafta sonunda en iyi sonucu agarsız havuç kültüründe almışlardır (6000 nematod/tüp). Agarsız havuç kültürüne 20 adet P. thornei bulaştırıldığında ise 20 o C de üç ayın sonunda adet, 5 ay sonunda ise adet P. thornei elde ettiklerini bildirmişlerdir. Bu yöntemin kısa zamanda çok sayıda nematod elde etmek için çok iyi bir yöntem olduğunu belirtmişlerdir. Nicol ve ark. (1994), P. thornei ye karşı dayanıklılığını belirlemek amacıyla 17 adet buğday çeşidi, 4 adet yulaf, 3 adet arpa, 1 adet tritikale, 1 adet çavdar, 1 adet keten ve 1 adet kanola çeşidini denemeye almışlardır. Kanola ve keten çeşitlerinin iyi derecede dayanıklı, arpa ve yulaf çeşitlerinin orta derecede dayanıklı, buğday çeşitlerinin çoğunu ise yüksek derecede duyarlı bulmuşlardır. 7

22 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Taylor ve ark. (1999), 1996 ve 1997 yıllarında duyarlı ve orta derecede dayanıklı buğday çeşitleri, dayanıklı arpa ve tritikale çeşitleriyle kök yara nematodları (P. thornei ve P. neglectus) na karşı Temik (Aldicarp 150 G ) ile yaptıkları denemede ürünle başlangıç ve sonuç populasyonları arasında korelasyon kurmuşlar ve ürün kaybının % 20 kadar olabileceğini bildirmişlerdir yılında Aldicarp dozu ve zamanını belirlemek amacıyla 2 duyarlı buğday çeşidi (Machete ve Janz) ile kurulan denemede düşük dozla yapılan uygulamanın (<1,5 kg em/ha) nematodu tam anlamıyla baskı altına alamadığını ve üründe istatistiki olarak etki göstermediğini saptamışlardır. Yüksek dozda yapılan uygulamada ise (>2,5 kg em/ha) nematod populasyonunu önemli ölçüde düşürdüğünü Machete çeşidinde üründe % 23 artış sağladığını bildirmişlerdir. Nicol ve Monasterio (2000), Meksika da P. thornei ye karşı dayanıklı kaynakların araştırılması ile ilgili denemede, serada ve arazide, 7 adet CIMMYT çeşidi ile yaptıkları çalışmada ürün kaybının % 2-40 olduğunu tespit etmişler, Bavicora çeşidinin en yüksek toleransı gösterdiğini (% 0 ürün kaybı) ve Seri 82 çeşidinin ise en düşük toleransı gösteren çeşit olduğunu (% 40 ürün kaybı) bulmuşlardır. Şu ana kadar CIMMYT tarafından üretime verilen tüm çeşitlerin yüksek derecede nematoda duyarlı olduğunu ve serada yürütülen çalışmalarla dayanıklı yeni hatların bulunduğunu, bunların ıslah programlarına katılabileceğini belirtmişlerdir. Gözel (2001), Doğu Akdeniz Bölgesi buğday alanlarında bulunan nematod türlerini belirlemiş ve bunların ve üretim döneminde yürütülen tarla denemelerinde değişik buğday çeşitlerinin verimine olan etkisini ve buğdayın en önemli zararlılarından olan P. thornei ve Heterodera avenae nın farklı populasyon yoğunluklarının buğday verimi üzerine etkilerini araştırmıştır. Buğday alanlarının % 83.5 i P. thornei ile % 22.7 sinin ise H. avenae ile bulaşık bulunduğunu bildirmiştir. Bitki paraziti nematodların iki üretim döneminde değişik buğday çeşitlerinde % 1.25 ile % 32.4 oranında verim kaybına neden oldukları, en yüksek verim artışının %32.5 ile Taşçı deneme alanında Genç 99 çeşidinde görüldüğü, bunu % 29.1 ile Hacıali de Genç 99 çeşidi ve % 19.9 ile Doğankent te 8

23 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Seyhan 95 çeşidinin izlediğini belirtmiştir. Ayrıca saksı denemelerinde P. thornei ve H. avenae nın farklı populasyon yoğunluklarının 5 farklı buğday çeşidinde verimde azalmalara neden olduğunu bildirmiştir. En yüksek azalmanın % 57.1 ile H. avenae nın 500 birey/100 g toprak yoğunluğundaki saksılarda Adana 99 çeşidinde ve % 40 ile P. thornei nin 500 birey /100g toprak yoğunluğundaki saksılarda Panda çeşidinde olduğunu belirtmiştir. Nicol ve Rivoal (2000), bir Irak çeşidi olan AUS 4930 un kök yara 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 Avustralya populasyonuna dayanıklı olduğu belirlenen Cre1 ve Cre3 genlerinin diğer populasyonlara AUS 4930 kadar dayanıklı olmadığını belirlemişlerdir. Rivoal ve ark. (2001), Tahıl kist nematodu (H. avenae ) kompleksine karşı dayanıklı olduğu bilinen genlere ve genotiplere karşı H. avenae nın 14 populasyonu ile H. filipjevi ve H. latipons un iki populasyonunun virülensliğini araştırmışlardır ve 1999 yıllarında yürütülen denemelerde kist nematodlarına duyarlı olan Triticum aestivum cv Arminda çeşidi ve Triticum turgudum cv Cham 1 çeşidi kullanılmıştır. H. avenae nin denemeye alınan 14 populasyonundan birçoğu ile H. filipjevi ve H. latipons populasyonları Cre1 ve Cre3 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. De Waele ve Elsen (2002), Pratylenchus türlerinin polifag olduklarını, kök içerisinde hücreler arasında ve hücre içerisinde hareket ettiklerini, genel olarak sitoplazmada ve kortikal hücrelerde beslendiklerini, bu tip beslenme nedeniyle hücre duvarında çökmelere ve korteks içerisinde uzayan kahverengi lekelere neden olduklarını ve su besin elementi alımını azalttığını bildirmişlerdir. 9

24 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Nicol ve ark. (2002), Türkiye nin başlıca kışlık buğday ekimi yapılan bölgesi olan Orta Anadolu da yapılan sürveyde toplanan 30 toprak örneğinin % 83 ünün, kök örneğinin ise % 70 inin kist ihtiva ettiğini; yine toprak örneklerinin % 40 nın P. thornei ve P. neglectus u içerdiğini bulmuşlardır. Williams ve ark. (2002), Kök yara nematodlarından P. neglectus a karşı dayanıklı Excalibur çeşidi ile Bulked-segregant analiz yöntemini kullanarak AFLP markırları belirlemişlerdir. Dayanıklılığın 7A kromozunda ilişkilendirildiği bu markırlar ile Cranbrook x Halberd populasyonunda da tespit etmişlerdir. Cdo347 RLFP probu Tammin x Excalibur populasyonunda A kormozomunda % 8 rekombinasyon göstererek P. neglectus dayanıklılık geni Rlnn1 in tanılandığını bildirmişlerdir. Zaharieva ve ark. (2002), yabani buğday türlerinden olan Aegilops geniculata nın hastalık, zararlı ve stres faktörlerine dayanıklı bir kaynak olduğunu bildirmiştir. Ayrıca bu bitkinin H. avenae nın Fransa (Ha41) ve Suriye (E125) populasyonlarına, P.thornei nin ise Meksika populasyonuna karşı iyi derecede dayanıklı bulunduğunu belirtmiştir. Bu türün ekmeklik ve makarnalık yüksek kaliteli ve verimli buğday çeşitleriyle melezlenmek suretiyle ıslah programlarında faydalanılabilineceğini bildirmiştir. Zwart (2003), P. thornei ye karşı dayanıklı olduğu bilinen 5 farklı sentetik buğday çeşitlerinden elde edilen F1 ve F2 melezleri ile yarım diallel çalışması yapmıştır. Bu çeşitlerin duyarlı çeşitlerle kombine olabilme özelliğini dayanıklı Avustralya çeşidi GS50A çeşidi ile karşılaştırmıştır. Bunun sonucunda bu hatlarda P. thornei ye karşı dayanıklılığın çokgenli ve eklemeli bulunduğunu belirtmiştir. F1 ve F2 populasyonlarda ebeveynlerin genel kombine olma özelliğinin, özel kombine olma özelliğinden daha önemli çıktığı belirtilmiştir. Bununla birlikte 5 sentetik buğday hattında da GS50A dan daha iyi bir genel kombine olma özelliği ortaya çıktığını saptamıştır. Dayanıklı x Dayanıklı melezlerde yapılan analizlerde ise dayanıklılığın GS50A dan fazla dayanıklılığı bulunduğunu bildirmiştir. 5 sentetik buğday çeşidinde dayanıklılığın tanımlanması bu çalışmayla yapılmış ve bu dayanıklı çeşitlerin ıslah programlarında kullanılması tavsiye edilmiştir. 10

25 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Nicol ve Monasterio (2004), Meksika da CIMMYT tarafından elde edilmiş 7 buğday çeşidinin P. thornei ye karşı dayanıklılığı ve duyarlılığını optimum ve zayıf sulama koşullarında denemişlerdir. Bir fumigant olan dazometle yapılan bu denemede, optimum sulama koşullarında nematodun ürünü etkilemediğini ancak sınırlı su verilen ve su stresi altındaki bitkilerde ise ürün kaybının duyarlı Warigal çeşidinde % 29 oranında olduğunu bildirmişlerdir. Düşük sulama koşullarında nematodun başlangıç populasyonu ile ürün arasında negatif lineer korelasyon kurmuşlardır. Çeşitlerin tamamı dayanıklı bulunmamış ve bu çeşitlerde P. thornei nin başlangıç populasyonunun, sonuç populasyonundan 15 kat fazla olduğu belirlenmiştir. Sheedy (2004), 148 farklı yabani buğday çeşidini sera koşullarında testlemiştir. Testlenen bu grup içerisinde Aegilops speltoides (2n=14 SS genomu), Triticum urartu (2n=14 AA genomu), T. monococcum (2n=14 A A genomu), T. timopheevii (2n=28 GGA A genomu) ve T. turgidum (2n=28 BBA A genomu) yer almıştır. Denemeye alınan 148 yabani buğday çeşidinin 26 adeti (yaklaşık % 19 u) A. speltoides, 9 adedi T. urartu, 8 adedi T. monococcum ve T. turgidum ssp. diccoccoides çeşitleri olup halen Avustralya da dayanıklılık ıslahında kullanılan çeşit olan GS50A çeşidinden daha dayanıklı olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca denenen 274 yabani İran çeşidinden 82 çeşit iki yıllık testleme sonucu kısmen dayanıklı bulunmuş, bunlardan 4 çeşidinde (AUS 28470, AUS 28321, AUS ve AUS 28433) P. thornei nin üremesini GS50A dan daha iyi engellediğini bildirmiştir. Schmidt ve ark. (2005), Ortadoğu ya ait iki farklı dayanıklı buğday hattını (AUS ve AUS 4926) duyarlı Janz çeşidi çeşidi ile melezlemiş elde edilen hatlardan double haploid oluşturarak P. thornei ye karşı oluşan dayanıklılığı buğday genomunda haritalamışlardır. Yapılan QTL çalışmasında dayanıklı bölgelerin 2B, 3B, 6D ve 7A kromozomlarında bulunduğunu bildirmişlerdir. Önceki çalışmalarda %30 ve %36 varyasyon gösteren 2B ve 6D lokuslarının bu çalışmada sadece % 2-7 ve % 7-10 fenotipik varyasyon gösterdiğini bildirmiştir. Yine daha önceki çalışmalarda bildirilen tek bir markır regresyonu bulunan 7A lokusu bu çalışmada gwm 350 mikrosatellit markırı ile % 3-23 arasında fenotipik varyasyon gösterdiğini 11

26 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY bildirmiştir. Bulunan bölgelerden sadece 3B kromozomu bu çalışma ile belirlenmiş ve % 19 a kadar fenotipik varyasyon gösterdiği bildirilmiştir. 3B lokusu her iki populasyonda da belirlenmiş, ancak 1B lokusu yalnızca AUS 4926 x Janz populasyonunda saptanmıştır. McFadden ve ark. (2006), Avustralya da yaptıkları denemede iki farklı nükleotid binding site (NBS) kullanarak lösin zengin tekrarı (LRR) sınıfında 211 buğday ve arpa çeşidinde dayanıklı gen analoglarını (RGA) ihtiva eden sekans etiketleri (EST) taramışlardır. Bu EST ler 129 gen gruplarına ayrılarak DNA seviyesinde en az %70 oranında ve 200 bp nin üzerinde olduğunu bulmuşlardır. Dayanıklı gen analoglarında 89 adet prob geliştirilmiş ve bunlardan 72 si Çin yazlık buğday çeşitlerinde bulunduğu belirtilmiştir. RGA problarından 49 u double haploid Canbrode x Halbert populasyonunda kullanılmış ve 65 farklı band elde edilerek, bu populasyonda 49 lokusu haritaladığı bildirilmiştir. Tespit edilen markır tiplerinin NBS-LRR hastalık dayanıklı genlerin klonlanmasında kullanılabilineceğini bildirmişlerdir. 12

27 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY 2.3. Kök Yara Nematodu Pratylenchus thornei Sher et Allen Hakkında Genel Bilgiler Biyolojisi Pratylenchus thornei hareketli endoparazit nematoddur (Şekil 2.1). Kökün korteks tabakasında beslenerek köklerde nekrozlara neden olurlar (Zunke, 1990). Erkekleri çok nadir olarak bulunurlar. Dişilerin üreme sisteminde sperm kesesi olmasına rağmen fonksiyonel değildir (Şekil 2.2). Üreme döllemsiz olarak gerçekleşir (Fortuner, 1977). P. thornei beslendiği kökün korteks tabakasında hücrelerin ölümüne, böylece kökte kahverengi lekeler oluşmasına neden olurlar. P. thornei köke girişinden 3 hafta sonra parankima hücrelerinin erimesiyle hücre duvarının bozulmasına ve kortekste çürümelere neden olduğu tespit edilmiştir (Baxter ve Blake, 1967). Köklerin boyanarak ışık mikroskobunda incelenmesiyle P. thornei bireylerinin kortekste paralel olarak uzanmış halde olduğu görülebilir (Şekil 2.3). Nematod tüm larva ve ergin dönemlerinde köke saldırma yeteneğine sahiptir. Birinci larva dönemini yumurta içinde tamamlayarak yumurtadan ikinci dönem larva halinde çıkar. Ergin döneme kadar dört gömlek değiştirmektedir. Ergin dişi yumurta oluşturabilmek için besine ihtiyaç duymasına rağmen, larvalar konukçudan bağımsız olarak gömlek değiştirebilir. 13

28 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Şekil 2.1. Pratylenchus thornei dişi bireyinin mikroskop altındaki görüntüsü (a:genel görünüm, b: Spermatheca, c: Baş, d: Kuyruk e:özefagus ve barsağın kesişme noktası f:vulva) 14

29 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Şekil 2.2. Pratylenchus thornei nin morfolojik yapısı (Fortuner 1977); A-Dişide özefagus bölgesi, B-Dişide kuyruk bölgesi, C-Erkek nematod, D-Dişide baş bölgesi, E- Erkekte özefagus bölgesi, F- Erkekte kuyruk bölgesi 15

30 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Dişi birey Yumurta Şekil 2.3. Duyarlı buğday çeşidi Janz ın asit füksinle boyanmış kökünde, Pratylenchus thornei nin dişi bireyi ve yumurtası Korteksin tahrip edilmesinin ardından epidermisde bulunan kök tüyleri azalıp, kök incelir ve kök bölgesi işlevini yitirerek su ve besin elementi alımı azalır. Nematodun hayat devresi Şekil 2.4 de gösterilmiştir (Agrios, 1997). P. thornei hayat devresini konukçu, sıcaklık ve diğer faktörlere bağlı olarak günde tamamlamaktadır (Agrios, 1997). Larsson (1959) a göre ise hayat devresini 27 o C de günde tamamlamaktadır. Dişi birey yaklaşık 2 günde köke girmekte 1 gün sonra yumurta bırakmaktadır. Yumurtadan 7 gün sonra 2. dönem larva çıkmakta, 7 günde 3. döneme geçmektedir. 3. gömleğini değiştirme 4 gün ve dördüncü gömleğini değiştirme 14 gün sürmektedir. Ergin birey yaklaşık 8 günde bir yumurta bırakmaktadır. Bununla birlikte laboratuvar koşullarında 30±2 o C de yumurtadan yumurtaya geçiş günde tamamlanmaktadır. 16

31 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Şekil 2.4. Kök yara nematodları (Pratylenchus spp.) nın hayat döngüsü (Agrios, 1997) Bitkilerde Oluşturdukları Zarar Belirtileri P. thornei kökün korteks tabakasında beslenerek kökte gözle görülebilen koyu kahverengi lekeler oluşturur. Düşük populasyon yoğunluklarında ve tolerant çeşitlerde nematod hastalık belirtisi oluşturmayabilir. Kök yara nematodları bitkilerin toprak üstü aksamında çok özel simptomlar oluşturmaz. Genelde infekteli bitkiler kısa ve zayıftırlar. Diğer nematod türlerinde olduğu gibi bu nematod nedeniyle bitki köklerinin zayıf düşmesiyle bitki besin elementi eksikliği ortaya çıkar. İnfekteli bitkiler yüksek populasyon yoğunluğunda bile genellikle ölmezler ama kısa ve yapraklar lekeli ve kardeşlenme oldukça azdır. Başaklar küçük olup, bitkiler genellikle tek başak üretebilmektedir (Van Gundy ve ark., 1974). 17

32 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Nematodun zararı kurak yıllarda hayli fazla olduğundan, verimin de oldukça azaldığı bildirilmektedir (Nicol, 1996) Ekonomik Önemi Bitkilerin üst aksamında ve köklerinde zarar yapan kök yara nematodlarının bulunduğu toprak tipi, besin durumu, yağış ve diğer zararlı organizmaların varlığı gibi faktörlerlerin çok yüksek oranda etkilemesi nedeniyle, bu zararlının verime olan etkisini kesin olarak belirlemek oldukça zordur. Aynı zamanda konukçu bitkinin duyarlılığı, toleransı ve yetiştirme sezonunu uzunluğu ve kısalığı gibi faktörlerde nematodun zararını etkilemektedir. Toprakta bulunan nematodun populasyon yoğunluğunun yüksek olması durumunda verime olan etkisinin % 85'lere kadar çıkabildiği farklı ülkelerde yapılan araştırmalarda ortaya konmuştur (Doyle ve ark., 1987). Doğu Akdeniz Bölgesi nde P. thornei ile daha önce yapılan araştırmalarda ise verim kaybının tarla koşullarında % 1,25 ile % 32,49 oranında değiştiği tespit edilmiştir (Elekçioğlu, 1992; Gözel, 2001). Ayrıca laboratuvar koşullarında yapılan saksı denemelerinde P. thornei nin Panda buğday çeşidinde % 40 oranında verim kaybına neden olduğu bulunmuştur (Gözel, 2001) Mücadelesi Kimyasal Mücadele Nematisitler bitki koruma ilaçları içerisinde üretim aşaması, uygulanması çevre ve insan sağlığına etkisi bakımından en fazla dikkat edilmesi gereken kimyasalların başında gelmektedir. Nematodlara karşı kimyasal mücadele buğday bitkisi için ekonomik değildir. Ayrıca ülkemizde buğdayda sezon içerisinde kullanılabilecek ruhsatlı bir nematisit hâli hazırda bulunmamaktadır. Nematodlara karşı mücadele yöntemlerinden biri olan boş saha ilaçlamaları buğday bitkisi için çok yüksek maliyet gerektirmektedir. 18

33 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Ekim Nöbeti Ekim nöbetinin amacı konukçu olmayan bitkileri yetiştirmek suretiyle nematodların populasyon yoğunluklarını ekonomik zarar seviyesinin altına çekmektir. Bu yöntemi uygulayabilmek için nematodun konukçusu olduğu kültür bitkilerinin ve yabancı otların çok iyi bilinmesi gerekmektedir. Kök yara nematodları toprakta uzunca bir süre canlı kalabilmekte ve geniş konukçu dizisine sahip olduklarından ekim nöbeti ile mücadelesi kolay olmamaktadır. Ekim nöbeti zararlı nematodların populasyon yoğunluğunu düşürmesi sonucu, ertesi yıl ürün kaybının daha az olmasını sağlaması nedeniyle en fazla kullanılan mücadele yöntemidir. Ülkemizde buğday üretimi genellikle monokültür şeklinde yapılmakta ve ekim nöbeti pek kullanılmamaktadır. Ekim nöbetinde ise 1-3 yıl buğday bitkisinin yetiştirilmemesini gerektirmektedir. Özellikle Akdeniz ülkelerinde kök yara nematodları ile bulaşık alanların Leguminaceae familyasına bağlı bitkilerle ekim nöbeti önerilmemektedir (Greco ve ark., 1988). Tolerant çeşitlerin kullanımı verim açısından iyi olmakla birlikte toprakta bulunan nematod populasyonunu artırdığından mücadele açısında tavsiye edilmemektedir Dayanıklı Çeşit Kullanımı Dayanıklılık bir zararlının veya hastalığın bir bitkide üremesinin engellenmesi ve verime etkisinin azaltılmasıdır. Nematolojide kullanılan dayanıklılık terimi diğer organizmalardan faklı olarak bitki köklerinde nematodun gelişmesi ve üremesini baz almaktadır. Klasik bitki patolojisinde ise bitkinin hastalık karşısındaki direnci ve oluşturduğu reaksiyon göz önüne alınmaktadır (Rohde, 1972). Dayanıklılık düşük, orta (veya kısmi) ve yüksek olarak sınıflandırılır. Yüksek dayanıklı bir çeşitte nematod ya hiç üremez ya da çok az sayıda üreme gerçekleşir. Orta derecede dayanıklı çeşitte ise nematod az sayıda üreyebilir. Duyarlılık ise dayanıklılığın tersi olarak nematodun uygun şartlarda normal hayat devresini tamamlayarak üremesidir (Roberts, 2002). 19

34 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Halil TOKTAY Tolerans terimi dayanıklılık teriminden farklı olarak nematodun bitkide normal gelişmesini devam ettirmesi ama bitkinin sağlığının ve veriminin bu infeksiyondan etkilenmesidir (Trudgill, 1991). P. thornei ye karşı bitki dayanıklılığının kalıtımı basit (tek dominant ya da resesif gen) veya kompleks bir çok gen tarafından kontrol edilebilir (Bingefors, 1982). Dayanıklı çeşitlerin kullanımı nematodlara karşı mücadelenin en ekonomik olduğu, insanlara ve çevreye en duyarlı olduğu bilinen bir mücadele yöntemidir. Dayanıklı çeşit kullanılarak nematodun populasyon seviyesi ekonomik zarar eşiğinin altına düşürülerek aynı ürünün devamlı surette yetiştirilmesine imkan vermektedir. Şu ana kadar yapılan çalışmalarda kök yara nematodlarına karşı yüksek oranda dayanıklı bir çeşit bulunmamaktadır. Ancak kısmi olarak dayanıklı çeşit ve hatlar mevcuttur. 20

35 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY 3. MATERYAL ve METOT 3.1. Pratylenchus thornei nin Tarla Koşullarında Değişik Buğday Çeşit ve Hatlarında Verime Olan Etkisinin Araştırılması P. thornei nin doğa koşullarında değişik buğday çeşitlerinde verime olan etkisini araştırmak amacıyla 2003, 2004 ve 2005 yıllarında Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü buğday alanlarında tarla denemeleri yürütülmüştür. Tarla denemesinden elde edilen bitki ve toprak örnekleri laboratuvara buz kutusu içerisinde getirilerek değerlendirilmiştir üretim sezonunda yapılan tarla denemesinden genel görünüşü Şekil 3.1 de verilmiştir. Şekil 3.1. Tarla verim denemesinin genel bir görünüşü. 21

36 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Tarla Çalışmaları Bu çalışma Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü buğday alanlarında yürütülmüştür. Denemenin yürütüleceği P. thornei ile bulaşık uygun bir buğday tarlası belirlenmiş ve Çizelge 3.1 de verilen buğday çeşit ve hatlarında 3 yıl süreyle yapılan tarla denemelerinde P. thornei nin verime etkisi araştırılmıştır. Belirlenen tarlada Meksika dan getirilen ve Adana yöresinde kullanılan yüksek performanslı buğday çeşit ve hatları (Çizelge 3.1) kullanılarak 3 yıl süreyle P.thornei nin verime olan etkisi araştırılmıştır. Çizelge 3.1. Adana da Pratylenchus thornei nin tarla koşullarında verim üzerine etkisinin araştırılmasında kullanılmış buğday çeşit ve hatları No Çeşit / Hat Kökeni Reaksiyonu 1 WARIGAL AUS Duyarlı 2 GATCHER AUS Duyarlı 3 GS50A T37.9 AUS Dayanıklı 4 AUS /2*PASTOR (1) MX Dayanıklı 5 AUS /2*PASTOR (2) MX Dayanıklı 6 AUS 4930/FRAME//PASTOR MX Dayanıklı 7 QT9048/BCN MX Dayanıklı 8 ADANA 99 TR Duyarlı? 9 CEYHAN 99 TR Duyarlı? 10 TSI/VEE "S"//SERİ 82 MX (TR) Dayanıklı? 11 AİFON #4//MAYA 74/PVN "S" // SERİ 82 MX (TR) Dayanıklı? 12 TUJ "S"/ONELTO MX (TR) Dayanıklı? Denemeler bölünmüş parselli tesadüf blokları deneme desenine göre ilaçsız ve ilaçlı (Temik 15G, 5 kg aktif madde/da dozunda), 4 çeşit ve 8 hatla 7 tekrarlı kurulmuştur (2x12x7=168 parsel), (Ek çizelge 1). Deneme parselleri 1,36 m genişliğinde ve 4 m uzunluğunda 5,4 m 2 olup, her parselde sıra arası 17 cm olan 8 adet sıra şeklinde ekim yapılmıştır. Buğday ekimi sırasında toprağa 150 kg/ha 22

37 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY diamonyum fosfat (DAP) uygulanmış ve m 2 ye 400 tohum olacak şekilde ekim yapılmıştır. Üç farklı yetiştirme sezonunda yapılan denemeler Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü Araştırma parsellerinde çeşit geliştirme çalışmalarında ekim nöbeti uygulamaları nedeniyle gerçekleştirildiğinden her yıl farklı alanda kurulmuştur. Ancak her yıl yeni deneme yerinde ekimden önce nematod sayımı yapılmıştır. Denemeye alınan buğday çeşit ve hatlarının nematodların başlangıç populasyonlarını (Pi) belirlemek amacıyla buğday ekiminden yaklaşık 3 hafta sonra, sonuç populasyonlarını (Pf) belirlemek için hasat zamanında 168 parselin her birinin 9 ayrı noktasından burgu yardımıyla toprak örneği, parsellerin 6 ayrı noktasından da 6 adet bitki örnekleri alınmıştır (Şekil 3.2). Alınan bitki ve toprak örnekleri buz kutuları içerisinde laboratuvara getirilerek analiz edilmiştir (parsel uzunluğu, m) 1. sıra 2. sıra x * x * x 3. sıra 4. sıra x * x * x 5. sıra 6. sıra x * x * x 7. sıra 8. sıra Şekil 3.2. Tarla denemesinde parsel büyüklüğü ile toprak ve bitki örneği alınma noktaları (x:toprak,*bitki) Deneme süresince parsellerde bulunan buğday bitkileri dikkatlice gözlenmiş ve çeşitli hastalık etmenlerine karşı gerekli koruyucu önlemler (pasa karşı ilaçlama vs.) alınmıştır. 23

38 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Laboratuvar Çalışmaları Tarla denemesinde, uygulama yapılan 168 parselden alınan toprak ve kök örneklerinden laboratuvarda nematodlar elde edilip populasyon yoğunlukları belirlenmiştir. Bu amaçla toprak örnekleri Geliştirilmiş Baermann Huni yöntemi ile kök örnekleri ise Sisleme Yöntemi ile incelenmiştir. Geliştirilmiş Baermann Huni Yöntemi: Toprakta bulunan aktif nematodları elde etmek amacıyla Geliştirilmiş Baermann Huni yöntemi kullanılmıştır (Hooper, 1986). Burada 12 cm çapında, 2 cm yüksekliğinde plastik petriler kullanılmıştır. Elek ile petri arasında bir yükseklik sağlamak amacı ile petri kutularının tabanına 0.5 cm yüksekliğinde plastik çubuklar yerleştirilmiştir. Eleklerin yüzeyine bir çift filtre kağıdı konulduktan sonra, her örnekleme alanından getirilen toprak dikkatlice karıştırılmış ve 100 g tartılarak filtre kağıdı üzerine yerleştirilmiştir. Petri kutularının içerisinde elekte bulunan topraklar ıslanıncaya kadar su ilave edilmiştir (Şekil 3.3). Şekil 3.3. Geliştirilmiş Baermann Huni Yöntemi ile topraktan nematodların elde edilmesi. Bu şekilde 48 saat içerisinde toprakta bulunan nematodların petri kutusundaki suya geçmesi sağlanmıştır. Petri içerisinde bulunan nematod süspansiyonu daha 24

39 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY sonra 100 ml lik uzun mezürlere alınmış ve daha sonra bu süspansiyon 1 ml ye yoğunlaştırılarak, burada bulunan nematodlar ışık mikroskobu altında (100x) sayılmıştır (Hooper, 1986). Sisleme Yöntemi: Bitki köklerinde bulunan nematodlar sisleme ile elde edilebilmektedir (Southey, 1986). Bu amaçla buğday kökleri 1 cm lik parçalar halinde kesilerek huni üzerinde bulunan filtre kağıtlı elekler üzerine yerleştirilmiştir. Huniler daha sonra her 5 dakikada bir 20 saniye 30 psi basınçta su püskürten mister cihazına konmuştur (Şekil 3.4). Şekil 3.4. Bitki köklerinden nematodların elde edilmesinde kullanılan Sisleme (Mister) cihazı. Sisleme 3 gün devam ettirildikten sonra huninin alt kısmında bulunan tüpte biriken nematodlu su elekten geçirilerek fotoğraf filmi kutularına aktarılmıştır. Film 25

40 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY kutularında bulunan nematod süspansiyonundan 1 ml ışık mikroskobu altında sayılarak toplam hacme oranlanmıştır. Kökte bulunan nematod sayısı belirlenmiştir. Tarla denemelerinin toprak örneklerinden elde edilen yoğunluk başlangıç populasyonunu (Pi) oluşturmuş, hasat zamanına yakın alınan toprak örnekleri ise sonuç populasyonunu oluşturmuştur. Toprak ve bitki köklerinden elde edilen nematod sayıları SAS programında (SAS Institute Inc. 1999, SAS/STAT, User s Guide, Version 8 Cary NC, SAS Institute Inc.) varyans analizine tabi tutularak istatistiki değerlendirmeye tabi tutulmuştur. 26

41 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY 3.2. Buğday Çeşitlerinin Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığının Belirlenmesinde Uygun Deneme Yöntemlerinin Araştırılması (Optimizasyon) Farklı buğday çeşitleri ve hatların invitro koşullarda P. thornei ye karşı dayanıklılık durumlarını araştırmak amacıyla ilk önce en uygun deneme metotlarının belirlenmesi için optimizasyon denemesi yürütülmüştür. Saksı denemelerinde kullanılacak toprak tipi, hasat zamanı, dayanıklı ve hassas çeşit reaksiyonu, sulama sistemi, saksı tipi, inokulum miktarı gibi özellikler denemeye alınmıştır (Çizelge 3.2). Çizelge 3.2. Optimizasyon denemesinde araştırılan uygulamalar Faktör Saksı tipi (Tüp) Toprak tipi Uygulama 30x125 mm (EnxBoy,Yuvarlak) 20x100 mm 15x100 mm Killi toprak; 29:70:1 K:T:O (Kum:Tarla toprağı:organik madde) Kumlu toprak; 70:30:1 K:T:O İnokulum miktarı (nematod/bitki) Hasat zamanı 9. hafta 16. hafta Sulama Sistemi (Alttan) Bez Perlit Çeşit Reaksiyonu Duyarlı (Warigal) Dayanıklı (AUS ) İnokulum Miktarı: Buğday bitkilerine verilecek en uygun nematod sayısı belirlenmiştir. Bu amaçla de açıklanan havuç kültürü ile saf olarak üretimi yapılmış olan P. thornei bireyleri mikroskop altında sayılarak, bitki başına 400 ve 600 birey inokule edilmiştir. 27

42 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Hasat Zamanı: P.thornei nin maksimum miktarda çoğalarak en yüksek sayıya ulaşması için geçen süredir. Nematodun üremesi için bitkiler 9-16 hafta süreyle kontrollü koşullarda bekletilmiştir. Çeşitler: P.thornei nin duyarlı ve dayanıklı çeşitlerdeki oluşturduğu reaksiyonu gözlemlemek amacıyla duyarlı (Warigal) ve dayanıklı (AUS ) olduğu daha önceden bilinen iki çeşit denenmiştir. Deneme sonucunda elde edilen nematod sayısına göre nematodun bitkideki minimum ve maksimum üreme potansiyeli belirlenmiştir. Sulama Sistemi: Denemeye alınan çok sayıdaki bitkiyi en az işgücüyle, homojen bir şekilde sulanmasının sağlanması amacıyla alttan sulama sistemi uygulanmıştır (Şekil 3.5). Bu sistemde saksıların alt kısmına suyu çok absorbe edebilen materyaller (perlit, kalın bez) yerleştirilmiş ve su bu materyale verilmiştir. Bitkiler suyu kapilarite yardımıyla alttan alarak denemelerde eksik ve fazla sulamadan doğabilecek hatalar en aza indirilmiştir. 28

43 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Şekil 3.5. Laboratuvar koşullarında Pratylenchus thornei ile kurulan denemede sulama sisteminin optimizasyonu (a: bez, b: perlit). Deneme tesadüf parselleri deneme desenine göre 20 o C sabit sıcaklıktaki 16 saat ışıklandırmalı, kontrollü odalarda yürütülmüştür. Kullanılmış kriterler göz önüne alındığında 2 toprak tipi, 2 hasat zamanı, 2 çeşit, 2 sulama sistemi, 3 saksı tipi, 2 inokulum miktarı ile 6 tekerrürlü olarak kurulmuş olan denemede yaklaşık 600 bitki ile çalışılmıştır. Bitkilerin kök ve topraklarından nematodların elde edilmesinde de belirtilen yöntemler kullanılmıştır. Nematodlar elde edilerek ışıklı mikroskop altında sayılmasının ardından elde edilen sonuçlar SAS programında varyans analizine tabi tutularak istatistiki olarak farklı bulunan sonuçlara göre değerlendirmeler yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda P. thornei nin buğday bitkilerine maksimum penetrasyonu ve çoğalması değerlendirilmiş ve dayanıklılık denemeleri için en uygun deneme şartları belirlenmiştir. 29

44 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Topraktan Nematod Elde Etmede Farklı Yöntemlerinin Karşılaştırılması P. thornei ile bulaşık buğday tarlasından toprak örnekleri alınarak nematodları topraktan elde etmede en uygun yöntemi belirleyebilmek için ekstraksiyon denemesi yürütülmüştür. Ekstraksiyon denemesinde kullanılan tüm yöntemler Hooper (1986) a göre yapılmıştır. Nematodların laboratuarda elde edilmesinde kullanılan metodun kolay ve etkinliğinin fazla olması, yani toprakta bulunan nematodların azami miktarda elde edilmesi amaçlanır. Ayrıca yöntemin maliyetinin de uygun olması istenir. Topraktan elde etme yöntemlerinin seçiminde nematod türü de çok önemlidir. Bu nedenle P. thornei için çok uygun olabilecek bir yöntem diğer bir nematod türü için geçerli olmayabilir. P. thorne nin topraktan en iyi elde etme yöntemini belirlemek için buğday tarlasında alınan toprak örneği homojen bir şekilde karıştırılarak, Whitehead tray Geliştirlmiş Baermann Huni Santrifüj ve Huni sisleme yöntemi olmak üzere 4 farklı ekstraksiyon yöntemi kullanılmıştır. Yöntemler karşılaştırılırken 100 ml toprak örneği kullanılmıştır. Hooper (1986) a göre elde edilen nematod solüsyonları 1ml ye seyreltilerek ışıklı mikroskop altında sayılmıştır. Elde edilen nematod sayıları varyans analizi uygulanarak SPSS paket programında Duncan testine (P<0,05 önem seviyesinde) göre değerlendirilmiştir Pratylenchus thornei nin Kitle Üretiminin Yapılması Optimizasyon denemesi ile buğday çeşitlerinin P. thornei ye karşı reaksiyonlarının belirlenmesi çalışmalarında kullanılacak olan nematod bireylerinin laboratuvarda saf olarak üretimleri, havuç kültüründe yapılmıştır (Moody ve ark., 1973). Bu amaçla tarladan yeni hasat edilmiş yarasız, sarı renkli ve iri havuçlar seçilmiş, steril kabinde soyulup alkol içerisine daldırılarak yüzey sterilizasyonu yapılmıştır. Havuçlar 1 cm kalınlığında kesilerek 6 cm çapında steril petriler içerisine alınarak nematod inokulasyonuna hazır hale getirilmiştir (Şekil 3.6). 30

45 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Şekil 3.6. Pratylenchus thornei nin kitle üretiminde kullanılan havuç kültürünün laboratuvarda steril kabinde hazırlanması. Havuç kültüründe üretilen P. thornei bireyleri Adana iline ait buğday tarlalarından alınan toprak örneklerinden, Geliştirilmiş Baermann Huni yöntemi ile elde edilmiştir. P. thornei bireyleri elde edildikten sonra yüzey sterilizasyonu yapılmıştır. Bu amaçla nematodlar % 0.1 lik streptomycin sülfat çözeltisi içerisinde 10 dakika bekletilmiş ve sonra üç kez steril saf suda yıkanmıştır. Yüzey sterilizasyonu yapılan nematodlardan bir birey alınıp havuç kültürünün bulunduğu petriye aktarılmış ve petriler parafin bir bantla sıkıca çevrelenmiştir. Daha sonra bu Petri kutuları 20 o C de inkübatör içerisine konularak; nematodların 6 ay üreyip çoğalması sağlanmıştır. İstenilen yoğunluğa ulaşan tek bir P. thornei bireyinin oluşturduğu saf kültür, denemeler için çoğaltılarak ekstrakte edilmiştir. Havuç kültürlerinden nematodları elde etmek amacıyla, 12 cm çapında petrilere aktarılan havuç kültürü ince parçalar halinde kesilmiş, üzerine yeterli miktarda steril saf su konarak 4-6 saat beklenilip nematodların suya geçmesi 31

46 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY sağlanmış ve suya geçen nematodlar 38 µm lik elekten geçirilerek tüplere alınmıştır. Bu şekilde elde edilen nematodlar istenilen yoğunlukta saksılara bulaştırılmıştır. Saf kültürü elde edilen Adana iline ait bir adet P.thornei bireyi havuç kültürüyle çoğaltılmış ve tüm çeşit denemelerinde aynı saf kültür kullanılmıştır Bazı Buğday Çeşitlerinin Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığının Araştırılması Doğu Akdeniz Bölgesi nde üretimde kullanılan tescilli ve tescile hazırlanan üstün performanslı çeşitler ile yabancı kökenli dayanıklı çeşitlerden elde edilen hatların dayanıklılık durumları araştırılmıştır. Bu çeşit ve hatlar Çizelge 3.3 de verilmiştir. Ayrıca CIMMYT tarafından ıslah edilen 90 hat ve çeşit, Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü tarafından ıslah edilen 40 hat ve çeşit, bir Irak çeşidi olan AUS seleksiyonu ile Meksika orijinli Pastor çeşidinden elde edilen hatlardan 7 tekerrürlü olmak üzere toplam 1330 bitkinin P. thornei ye karşı dayanıklılıkları araştırılmıştır (Çizelge 3.3). Denemelerde CIMMYT ve Avustralya dan temin edilen dayanıklı ve duyarlı kontrol hatları baz alınarak varyans analizi yapılmış çeşit ve hatların dayanıklılık durumları belirlenmiştir. Çizelge 3.3. Pratylenchus thornei ye karşı dayanıklılıkları araştırılmış buğday çeşit ve hatları. Analiz edilen Tohum kaynağı Hat sayısı Tekerrür toplam Bitki AUS x Pastor melezi Ç.T.A.E'den sağlanan hat ve çeşitler Dayanıklı hatlarla melezlenmiş üstün hatlar TOPLAM

47 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Buğday Tohumlarının Yüzey Sterilizasyonu ve Çimlendirilmesi Buğday tohumları yüzey sterilizasyonu yapılıp, inkübatörde çimlendirilmiştir. Bu amaçla önce tohumlar % 98 etil alkolde 5 dakika, sonra % 4.5 sodyum hipoklorit çözeltisinde 1 dakika bekletilmiş, daha sonra steril saf su ile 3 kez yıkanmıştır. Tohumları çimlendirmek amacıyla 9 cm çapındaki petrilere steril suyla nemlendirilmiş filtre kağıdı serilmiş üzerine 20 tohum yerleştirilerek 20 o C de 48 saat inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonucunda yaklaşık 3 cm uzunluğunda 3 köke sahip olan bitkiler, optimizasyon denemesinden elde edilen veriler ışığında en uygun toprak tipi ve saksıya en uygun inokulum yoğunluğu 400 nematod/bitki ile inokule edilmiştir. Dayanıklılık denemelerinde bitkilere bulaştırmak amacıyla Çukurova Bölgesi nden elde edilen ve laboratuvarda üretilen P. thornei populasyonu kullanılmıştır. Denemelerde 3.2. de belirtilen çalışmalar ışığında ortaya çıkan sonuçlardan faydalanılarak kumlu toprak tipi, 400 adet P.thornei/bitki inokulum yoğunluğu, alttan sulama sistemi ile küçük saksı tipi kullanılmıştır. Denemelerde kullanılan toprak 120 o C de 15 dakika otoklav edilerek kullanılmıştır. Denemeler tesadüf parselleri deneme desenine göre kurulmuş, bitkiler 16 saat ışıklandırmalı 20 o C ısıya sahip üretim odasında yetiştirilmiştir (Şekil 3.7). Denemeye alınan hat ve çeşitlere ait kök ve topraklarda bulunan nematodlar de belirtilen metodlara göre elde edilmiştir. Bitkilere 2 hafta sonra inokule edilen inokulum yoğunluğu (400 nematod/bitki) başlangıç populasyonunu (Pi) oluşturmuş, 9 hafta sonra hasat edilerek toplam nematod sayısı (kök+toprak) ise sonuç populasyonunu oluşturmuştur. Elde edilen toplam nematod sayısı varyans analizine tabi tutulmuştur. 33

48 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Şekil 3.7. Buğday çeşit ve hatlarının Adana Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü iklimlendirme odasında Pratylenchus thornei ye karşı testlenmesi. 34

49 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden Sağlanan Çeşitlerin Dayanıklılığının Araştırılması Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden sağlanan, bölgede üretime verilen yüksek verimli ve hastalıklara dayanıklı yerli buğday çeşitleri ile tescil aşamasındaki buğday hatları Çizelge 3.4 te gösterilmiştir. Bu çeşitlere, optimizasyon denemesinde elde edilen sonuçlar ışığında 400 nematod/bitki inokulum yoğunluğunda bulaştırma yapılmıştır. 9 hafta sonunda bitkilerin köklerinden ve topraklarından elde edilen nematod yoğunluğu değerlendirildiğinde nematod üremelerinin (MR=Pf/Pi) 1 in altında olduğu bulunmuş ve bu nedenle MR değerleri kullanılmamıştır. Bunun yerine bitki başına elde edilen nematod sayılarına (Pf) varyans analizi uygulanarak (Duncan testi 0,05) gruplara ayrılmış ve dayanıklı ve duyarlı bireyler belirlenmiştir. Çizelge 3.4. Pratylenchus thornei ye karşı testlenen Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden sağlanan çeşitler. 8 CTK/VEE//PFAU/6/SN64//SKE/2*ANE/3/SX/4/BE Z/5/SERI, /PANDA, SA939-0SA-1SA-0SA- 1SA16SA-0SA 10 ADANA SERI-82/ /MRL S /3/BOW S //YRL TRF S, 12 SERI-82/7/FLK S /HORK/6/WA4767/391//56D /3/ //4/W22/5/ANA NO MELEZ PEDİGRİ 1 SHI#4414/CORM "S"//SERI-82, SA 9038-ISA-0SA-0SA- 11SA-0SA 2 DOĞANKENT-/PANDA/ DOĞANKENT-I, 3-9SA-0SA-0SA SA92 3 TUI/PANDA, SA929-1SA-0SA-0SA-13SA- 0SA 4 F10 S-1//PYN/BOW, CIT SE-15SA-0SA- 0SA-1SA-0SA 5 KAREE/TUGELA//TRAP#1/BOW, CIT94WM009-0SE-15SA- 0SA-0SA-5SA-0SA 6 YUMA114/TUGELA, CIT SE-0YC-1YE- 0YC-1YC-0YC 7 RSK/CA8055//CHAM6, CIT SE-0YC-1YC- 0YC-2YC-0YC CIT SE-1SA-0SA- 0SA-1SA-0SA SA9312-0SA-1SA-0SA-1SA- 10SA-0SA ICW SA-17SA-0SA- 0SA-1SA-11SA-0SA 35

50 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Çizelge 3.4 ün devamı 4/HN4//REX/3/EDCH/MEX/4/SLS/5/BOW 19 JUP 73/BJY//BOW/RBS/ANZA/3/KVZ/HYZ//YMH/TOB/ 4/BOW, 5/CNO//LR/SON64/3/RBS47.51/4/KVZ//TİTO, 22 CHİL/GV/ALD/5/ALD/4/BB/G11/CNO67/7C/3/KWZ /Tİ, 23 SN64//SKE/2*ANE/3/SX/4/BEZ/SERI/6/GOV/AZ// MUS/3DODO/4/BOW/7/F474S F4574-W1-1/4/HYS/7C//KRC66(ES84-16)/3/SERI/5/LOV26//LFN/SDY(ES84-24)/3/ SERI/4/FDL494- NO MELEZ PEDİGRİ 13 TOB/81561//Y50E/KAL/3/141 MRS//KAL/BB/3/AZ/TRAP 1/BOW, SA962-0SA-8SA-0SA-0SA- 1SA-0SA /MRL/3/BOW//YR/TRF/BURI, SA964-0SA-1SA-0SA-0SA- 5SA-0SA 15 CHILERO/BURI, SA966-0SA-1SA-0SA-0SA- 2SA-0SA 16 BUC//7C/ALD/PF70354/BOW, SA967-0SA-2SA-0SA-0SA- 6SA-0SA 17 SN64/HN4//RE*/3/EDEH/MEX/4/SIS/5/BOW/KAS YON/GLENSON-81, SA968-0SA-3SA-0SA-0SA- 9SA-0SA 18 RBS/ANZA/3/KAUZ/HYZ//YMH/TOB/4/BOW/SN6 SA9612-0SA-9SA-0SA-0SA- 2SA-0SA SA9622-0SA-4SA-0SA-0SA- 4SA-0SA 20 CEYHAN TE-VEE- SA9636-0SA-2SA-0SA-0SA - 6SA-0SA SA9640-0SA-8SA-0SA-0SA- 3SA-0SA TCI SE-7SA-0SA- 0SA-2SA-0SA TCI SE-3SA-0SA- 0SA-2SA-0SA 28** STN S /3/HUI S /CARL S //CHEN S /CHTO S /GED İZ-75, 29** AUS 1/5/CANDO/4/BY*2/TACE//II27655/3/TME//ZB/W* 2, 25 ARAPAHOE/3/AGRI/BJY//VEE/4/KS82142/SERI, TCI SE-10SA- 0SA-0SA-4SA-0SA 26* AUS ** CHEN S /DUN S, SA931-0SA-30SA-0SA-5SA- 1SA-0SA SA936-0SA-4SA-0SA-1SA- 1SA-0SA ICD ABL-0TR-1BR- 0TR-6AP-0AP 30** BINTEPE 85 /SULA, CDD208-76B-040M-0Y-0M- 0B-1Y-0B 31** AMANOS-97 32** FUATBEY *** GATCHER 34*** MACHETE 35* CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA 36* MACHETE 37* TRIDENT * CIMMYT ve Avustralya kökenli dayanıklı kontrol hatları ** Makarnalık çeşitler *** Avustralya kökenli duyarlı kontrol hatları 36

51 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY AUS x Pastor Elit Hatlarının Dayanıklılığının Araştırılması Bu çalışmada bir Irak çeşidi olan AUS seleksiyonu ile Meksika orijinli Pastor çeşidinden elde edilen hatlar denemeye alınmıştır (Çizelge 3.5). AUS seleksiyonu kök yara nematodlarına (Pratylenchus spp.) ve Tahıl kist nematodu (H. avenae) nun Avustralya 13 patotipine karşı tek bir genle yüksek derecede dayanıklı olduğu bilinmektedir (Nicol ve Rivoal, 2001). Meksika kökenli olan Pastor çeşidi ise yüksek derecede verim ve kaliteye sahip geniş ekolojik koşullara rahatlıkla uyum gösteren bir çeşittir. Kısmi dayanıklı AUS seleksiyonu ve yüksek verimli Pastor çeşidi CIMMYT tarafından melezlenmiş olup laboratuvar koşullarında P. thornei ye karşı dayanıklılığı araştırılmak üzere bu çalışmada kullanılmıştır (Çizelge 3.5). Bu hatlar aynı zamanda markır destekli seleksiyon yöntemi kullanılarak Cre 1 markırı ile taranmış ve hatlara ait ayrıntılı bilgiler Ek çizelge 4 de verilmiştir. Denemede her bir ebeveyn referans olarak kullanılmıştır. CIMMYT- Meksika da melezlenen materyalin F9 bireyleri testlemek amacıyla bu çalışmada denemeye alınmıştır. Ebeveynler ve her bir birey 7 tekerrürlü olarak denenmiştir. Ebeveynlerin referans materyal olarak kullanılması ile bireyler hem birbirleri ile hem de kendi aralarında karşılaştırılmıştır.t Hasattan sonra köklerdeki ve topraktaki nematod yoğunlukları ışıklı mikroskop altında sayılarak belirlenmiştir. Kökte ve toprakta belirlenen nematod yoğunlukları birleştirilmiş ve bir bitkideki nematod sayısı saptanmıştır. Elde edilen verilere SAS istatistik programı kullanılarak ANOVA uygulanmıştır. Dayanıklılığın değerlendirilmesinde MR (Pf/Pi) değerleri kullanılmıştır. Başlangıç populasyonu olarak bölüm 4.2 de belirlenen inokulum yoğunluğu, 400 P. thornei/bitki kullanılmıştır. Üreme gücü 1 altında olan bireyler dayanıklı olarak değerlendirilmiştir. 37

52 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Çizelge 3.5. Pratylenchus thornei ye karşı reaksiyonları araştırılan AUS ve Pastor (CIMMYT-Meksika) melezlerinden oluşan hatlar No Hat CRE TESTi* 262 AUS *PASTOR Pozitif 265 AUS *PASTOR Pozitif 267 AUS *PASTOR Pozitif 269 AUS *PASTOR Pozitif 270 AUS *PASTOR Pozitif 271 AUS *PASTOR Pozitif 273 AUS *PASTOR Negatif 275 AUS *PASTOR Negatif 276 AUS *PASTOR Negatif 277 AUS *PASTOR Pozitif 279 AUS *PASTOR Negatif 280 AUS *PASTOR Pozitif 282 AUS *PASTOR Pozitif 285 AUS *PASTOR Negatif 287 AUS *PASTOR Pozitif 290 AUS *PASTOR Negatif 291 AUS *PASTOR Pozitif 292 AUS *PASTOR Negatif 293 AUS *PASTOR Negatif 295 AUS *PASTOR Negatif 297 AUS *PASTOR Negatif 301 AUS *PASTOR Negatif 302 AUS *PASTOR Negatif 303 AUS *PASTOR Negatif 304 AUS *PASTOR Pozitif 305 AUS *PASTOR Negatif 306 AUS *PASTOR Negatif 307 AUS *PASTOR Negatif 308 AUS *PASTOR Negatif 309 AUS *PASTOR Negatif 311 AUS *PASTOR Negatif 312 AUS *PASTOR Negatif 313 AUS *PASTOR Negatif 314 AUS *PASTOR Negatif 315 AUS *PASTOR Pozitif 317 AUS *PASTOR Negatif 318 AUS *PASTOR Negatif 319 AUS *PASTOR Negatif 322 AUS *PASTOR Negatif 326 AUS *PASTOR Pozitif 38

53 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Çizelge 3.5 in devamı No Hat CRE TESTi* 327 AUS *PASTOR Pozitif 329 AUS *PASTOR Pozitif 330 AUS *PASTOR Negatif 335 AUS *PASTOR Pozitif 336 AUS *PASTOR Negatif 337 AUS *PASTOR Negatif 339 AUS *PASTOR Pozitif 340 AUS *PASTOR Negatif 343 AUS *PASTOR Pozitif 344 AUS *PASTOR Pozitif 346 AUS *PASTOR Pozitif 350 AUS *PASTOR Negatif * Pozitif: Cre 1 Heterodera avenae dayanıklılık markırını ihtiva eder, Negatif: Cre1 markırını ihtiva etmez (CIMMYT- Meksika tarafından analiz edilmiştir). 39

54 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY CIMMYT Tarafından Geliştirilen Önemli Çeşit ve Hatların Dayanıklılığının Araştırılması CIMMYT tarafından ıslah edilen 90 hat ve çeşidin dayanıklılığı laboratuvar koşullarında araştırılmıştır (Çizelge 3.6). Bu hat ve çeşitlere ait ayrıntılı bilgiler Ek çizelge 5 te verilmiştir. Deneme Tesadüf blokları deneme desenine göre 7 tekerrülü olarak kurulmuş ve bitki başına 400 nematod/bitki inokulum yoğunluğu optimizasyon denemesinde elde edilen sonuçlar ışığında kullanılmıştır. Bitkiler 9 hafta sonunda hasat edilmiş ve bitki kökleri ve topraktan elde edilen nematod yoğunluğu MR (Pf/Pi) hesaplandığında genellikle 1 in altında olduğu görülmüştür. Bu durumda bitki başına elde edilen nematod yoğunluğuna varyans analizi (Duncan 0,05) uygulanarak oluşturulan gruplar da referans olarak alınan dayanıklı ve duyarlı çeşitlere göre ayrılmıştır. Çizelge 3.6. CIMMYT tarafından geliştirilen ve Pratylenchus thornei ye karşı reaksiyonları araştırılan önemli hat ve çeşitler NO ÇEŞİT VEYA HAT ADI ORİJİNİ 1 AUS 4930 (IRAQ 48) AUS 3 AUS /Frame DH#10 MX 4 AUS /Frame DH#2 MX 5 AUS /Frame DH#3 MX 7 AUS /Frame DH#5 MX 8 AUS /Frame DH#6 MX 10 AUS /Frame DH#8 MX 11 AUS /Frame DH#9 MX 12 AUS /Spear DH#30 MX 13 AUS /Spear DH#4 MX 14 AUS /Spear DH#43 MX 15 AUS /Spear DH#44 MX 17 GATCHER MX 18 GOLDMARK MX 19 GS50A AUS 20 GS50a T34.8 AUS 22 GS50A T41.1 AUS 23 GS50A.T34.9 AUS 24 GS50A.T37.6 AUS 40

55 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Çizelge 3.6 nın devamı NO ÇEŞİT VEYA HAT ADI ORİJİNİ 25 GS50A.T37.9 AUS 26 Machete AUS 27 PRINIA/WEAVER//STAR/3/WEAVER AUS 28 QT6258 MX 29 QT6422 MX 30 QT7370 AUS 31 QT9684 AUS 32 SNI//CAR422/ANA/3/KAUZ*2/TRAP//KAUZ AUS 33 THB/KEA//2*CLC89 MX 34 TSI/VEE#5//KAUZ MX 35 WARIGAL AUS 36 WUH1/VEE#5//CRBD AUS 38 AUS /2*PASTOR MX 39 AUS /2*PASTOR MX 40 AUS /2*PASTOR MX 41 AUS /2*PASTOR MX 42 AUS /2*PASTOR MX 43 AUS /2*PASTOR MX 44 AUS /2*PASTOR MX 45 AUS /2*PASTOR MX 46 AUS /2*PASTOR MX 47 AUS /2*PASTOR MX 48 AUS /2*PASTOR MX 49 AUS /2*PASTOR MX 50 AUS /2*PASTOR MX 51 AUS /2*PASTOR MX 52 AUS /2*PASTOR MX AUSGS50AT34/3/VEE#5/SARA// MX 53 DUCULA/4/VEE#5/SARA//DUCULA 54 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 55 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 56 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 57 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 58 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 59 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 60 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 61 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 62 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 63 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 64 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 65 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM MX 66 AUS GS50AT34/SUNCO//PASTOR MX 67 AUS GS50AT34/SUNCO//PASTOR MX 41

56 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Çizelge 3.6 nın devamı NO ÇEŞİT VEYA HAT ADI ORİJİNİ 68 AUS GS50AT34/SUNCO//PASTOR MX 69 AUS /Spear DH#29 MX 70 AUS /Spear DH#41 MX 71 AUS /Spear DH#46 MX 72 AUS /Spear DH#47 MX 76 AUS AUS 82 AUS AUS 83 AUS 4930/FRAME//PASTOR MX 84 AUS 4930/FRAME//PRINIA MX 87 CHARA (BD225/CD87) AUS 88 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA MX 89 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA MX 90 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA MX 91 FESTIGUAY AUS 92 FRAME AUS 93 ID-2149 MX 94 ID-2150 MX 105 SILVERSTAR AUS 108 T-2003 MX 109 T-2004 MX 114 VM272 (Langdon/Aus18913/4*Meering) AUS 115 VO2697 (RAC696//BSE/3BIN126937///RAC696) AUS 116 VP1620 (VF304/TTAU //YANAC) AUS 165 SUNR19 (GALA 2-49/(CN#133/SUNSTATE*4) //SUNSTATE) AUS 166 SUNR20 (GALA 2-49/(CN#133/SUNSTATE*4) //SUNSTATE) AUS 167 SUNR23(GALA 2-49/(CN#133/SUNSTATE*4) //SUNSTATE) AUS 168 GOROKE AUS 169 HARTOG AUS 42

57 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY 3.4. Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığın Genetiğinin Araştırılması Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığın Klasik Yöntemlerle Genetiğinin Araştırılması P. thornei ye karşı dayanıklılığın klasik yöntemlerle yapılan analizinde yarım diallel deneme deseni kullanılmıştır. Bu amaçla Uluslararası Buğday ve Mısır Araştırma Merkezi (CIMMYT, Meksika) nde dayanıklı ve duyarlı hatlardan (Çizelge 3.7), yarım diallel melezleme tekniği ile elde edilmiş buğday populasyonlarının (Çizelge 3.8) F3 bireyleri kullanılmıştır. Çizelge 3.7. Pratylenchus thornei ye karşı dayanıklı çeşit ıslahında yarım diallel melezlemede kullanılan çeşitler No Çeşitler Pratylenchus thornei ye karşı reaksiyonu 1 Pastor 2 Janz 3 GS50A (T34.8 REP 2 ) 4 AUS CROC_1/AE. SQUARROSA (224)//OPATA P. thornei ye karşı duyarlı CIMMYT kontrol hattı. Bu hat aynı zamanda birçok dayanıklı çeşitlerin ıslah programlarında kullanılmaktadır. P. thornei ye karşı duyarlı Avustralya kontrol hattı Bu hat Avustralya da ıslah programlarında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Pratylenchus thornei ye karşı kısmen dayanıklı bir hat Pratylencus thornei ye karşı dayanıklı bu hat Avustralya ve Fransa daki H. avenae populasyonlarına karşı da dayanıklıdır. P. thornei ye karşı kısmen dayanıklı hat. 43

58 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Çizelge 3.8. Yarım diallel melezleme tekniği ile yeni hatların elde edilmesi Janz GS50A (T34.8 REP 2) AUS 4930 CROC_1/AE. SQUARROSA (224)//OPATA Pastor 1* 2 3 Janz GS50A(T34.8 REP 2) 7 8 AUS *1-9:Buğday populasyonlarının isimleri Yarım diallel melezleme tekniği ile Çizelge 3.7 de belirtilen 2 duyarlı, 3 dayanıklı çeşitten 9 populasyon elde edilmiş ve her birinden yaklaşık 200 adet hat olmak üzere toplam 1500 bitki denemeye alınmıştır. Denemeler 3.2. de belirtilen çalışmalar ışığında ortaya çıkan en uygun toprak tipi, inokulum yoğunluğu, sulama sistemi, saksı tipi vb. kriterler kullanılmıştır. Denemelerde kullanılmış toprak 120 o C de 15 dakika otoklav edilerek kullanılmıştır. Denemeler tesadüf parselleri deneme desenine göre kurulmuş bitkiler 16 saat ışıklandırmalı 20 o C ısıya sahip üretim odasında yetiştirilmiştir. Denemeye alınan hat ve çeşitlere ait kök ve topraklarda bulunan nematodlar bölüm de belirtilen metodlara göre elde edilmiştir. Bitkilere 2 hafta sonra inokule edilen inokulum yoğunluğu (400 nematod/bitki) başlangıç populasyonunu (Pi) oluşturmuş, 9 hafta sonra hasat edilerek toplam nematod sayısı (kök+toprak) ise sonuç populasyonunu oluşturmuştur. Elde edilen toplam nematod sayısı varyans analizine tabi tutulmuştur. 44

59 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığının Moleküler Yöntemlerle Genetiğinin Araştırılması Bu çalışmada de P. thornei ye karşı denemeye alınan yarım dialel populasyonlar arasında yer alan AUS x Pastor (n=93) populasyounun F9 bireyleri ile CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA x Pastor (n=59) populasyonlarının F3 bireyleri kullanılmıştır. Bu bireylerin P. thornei ye karşı dayanıklılığı ve bu dayanıklılığın genetik temeli DNA moleküler markırları kullanılarak Avustralya Federal Araştırma Enstitüsü Moleküler Laboratuarı (CSIRO- PI) nda araştırılmıştır Bitkilerden DNA İzolasyonu Populasyonlarda yer alan her bir bitkinin ve ebeveynlerinin DNA sı Ç.Ü Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü moleküler laboratuarında, Rogowsky ve ark. (1991) na göre izole edildikten sonra, DNA analizleri Bulked Segregant Analysis (BSA) (Michelmore, 1995; Giovanni ve ark., 1991) yöntemine göre yapılmıştır PCR Uygulamaları ve Dayanıklı Bölgelerin Araştırılması Bu çalışmada daha önceki yapılan çalışmalarda kullanılan mikrosatellite primerler kullanılmıştır (Zwart ve ark., 2005, 2006; Schmidt ve ark., 2005). Her bir SSR primerin dizilimi Ek çizelge 6 da verilmiştir. Bütün PCR uygulamaları 10µl hacimde gerçekleştirilmiştir. Her bir reaksiyon karışımı 10 x PCR buffer, 3 mm MgCl 2, 0.1 mm dntp, 5 pmol primer, 0.2 U Taq ve 20 ng genomik DNA içermektedir. Standard PCR sıcaklık döngüsünde denaturasyon adımı 1.5 dk 94 o C de, daha sonra 5 döngü 94 o C de 15 sn, 60 o C de 30 sn 72 o C de 30 sn, 5 döngü 94 o C de 15 sn, 55 o C de 30 sn, 72 o C de 30 sn ve 30 döngü 94 o C de 15 sn, 50 o C de 30 sn 72 o C 30 sn ile son elongasyon adımı da 72 o C de 2 dk olarak 45

60 3. MATERYAL ve METOD Halil TOKTAY gerçekleştirilmiştir. Daha sonra PCR ürünleri ethidyum bromidle boyanmış 2% lik agaroz jelde yürütülmüştür. Seçilen bazı SSR primerler agaroz jel yerine Beckman CEQ8000 capillary electrophoresis makinesinde yürütülmüştür. Bu işlem için standart PCR uygulaması yapılmış, ancak reaksiyon karışımı içerisine floresan boya ile işaretlenmiş M13 forward primer dizilim 5 ucuna Rampling ve ark. (2001) na göre yapılmıştır (Ek çizelge 7). Bütün markırlar daha önceki denemelerde tespit edilen bireylerin P. thornei ye karşı dayanıklılık ve duyarlılık durumlarına göre istatistiki yönden test edilmiştir. 46

61 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY 4. BULGULAR ve TARTIŞMA 4.1. Pratylenchus thornei nin Tarla Koşullarında Değişik Buğday Çeşit ve Hatlarında Verime Olan Etkisi P. thornei nin tarla koşullarında değişik buğday çeşitlerinde verime etkisini araştırmak amacıyla Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü deneme parsellerinde 2003, 2004 ve 2005 yıllarına ait 3 vejetasyon döneminde tarla denemesi kurulmuştur. Bu denemelerde ilaçlı ve ilaçsız parsellerde vejetasyon başlangıcında (Şekil 4.1) ve hasat sonunda nematodların populasyon yoğunlukları (Pi ve Pf) ve üreme oranları (MR=Pf/Pi) (Çizelge 4.1) belirlenmiştir. Bu çalışmalardan 2003 yılında denemenin yürütüldüğü parsellerde P. thornei nin başlangıç ve sonuç populasyon yoğunluklarının oldukça düşük olduğu saptanmıştır. Çalışmanın 2004 ve 2005 yılında yürütülen denemelerinde ise ekim zamanı P. thornei nin başlangıç populasyon yoğunluğu (Pi) belli bir seviyede bulunurken, hasat zamanı sonuç populasyon yoğunlukları (Pf) düşük çıkmıştır. Duyarlı olduğu bilinen Warigal ve Gatcher çeşitlerinden elde edilen sonuç populasyon yoğunluğu ile dayanıklı olduğu bilinen GS50A gibi hatlardan elde edilen sonuç populasyon yoğunluğu başlangıç populasyon yoğunluklarına göre düşük çıkmıştır. Bu sonuçlara göre tarla koşullarında dayanıklı ve duyarlı çeşitler arasında P. thornei nin üremesi ve gelişip çoğalması bakımından fark yokmuş gibi bir sonuç ortaya çıkmaktadır (Ek çizelge 2,3). Bu durum tarla koşullarında hasat zamanında bitki köklerinin çok derine gitmesi ve bunlarla beslenen P. thornei bireylerinin, kılcal köklerin en yoğun bulunduğu toprak derinliklerine ilerlemelerine bağlanabilir. Buğday bitkilerinin köklerinin gelişme döneminin sonlarına doğru 1-2 m toprak derinliğine indiği bilinmektedir. Kök gelişmesine bağlı olarak nematodların toprakta bulunma derinliği de değişiklik göstermektedir (Barker ve Nusbaum, 1971; Wallace, 1973). Kuraklığa bağlı olarak nematodların cm ve daha derine gidebildikleri belirtilmektedir (Barker ve ark., 1978). 47

62 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Çizelge 4.1. Tarla denemelerinde Pratylenchus thornei nin yıllarında yazlık buğday çeşit ve hatlarına ait başlangıç populasyonu (Pi), sonuç populasyonu (Pf) ve Üreme oranı (MR) Çeşitler / Hat WARIGAL GATCHER GS50A T37.9 AUS /2*PASTOR (1) AUS /2*PASTOR (2) AUS 4930/FRAME//PASTOR QT9048/BCN ADANA 99 CEYHAN 99 TSI/VEE "S"//SERİ 82 AİFON #4//MAYA 74/PVN "S" // SERİ 82 TUJ "S"/ONELTO İlaç Pi 1,28 1,46 5,13 1,38 1,64 0,00 4,52 4,66 0,00 0,00 4,91 0,00 1,87 0,00 14,73 1,62 4,43 3,06 1,94 1,54 0,00 11,50 3,27 0,00 Pf 9,85 3,26 6,58 10,18 3,39 9,73 4,60 0,00 9,97 3,40 4,77 0,00 0,00 3,77 3,34 9,88 3,38 0,00 3,30 6,67 3,27 6,67 3,30 10,14 MR 7,70 7,69 2,23 1,28 7,38 2,07 9,73 1,02 0,00 9,97 3,40 0,97 0,00 0,00 3,77 0,23 6,10 0,76 0,00 1,70 4,33 3,27 0,58 1,01 10,14 Pi 95,88 195,3 115,8 30,82 34,31 20,3 43,29 72,21 97,39 25,69 177,7 183,4 31,66 31,15 48,76 107,7 297,4 167,1 55,03 17,66 91,9 146,5 85,08 155,1 Pf 22,08 1,46 26,78 24,43 19,61 7,05 9,57 9,91 12,62 3,91 25,59 5,40 26,08 13,86 17,53 31,87 42,7 26,71 11,01 11,33 19,81 10,84 16,71 22,98 MR 0,23 0,01 0,23 0,79 0,57 0,35 0,22 0,14 0,13 0,15 0,14 0,03 0,82 0,44 0,36 0,30 0,14 0,16 0,20 0,64 0,22 0,07 0,20 0,15 Pi 177,93 15,98 4,48 25,91 84,12 49,13 29,52 32,05 68,13 34,25 40,87 30,72 18,70 22,58 21,05 2,19 63,36 51,24 100,35 12,58 12,69 2,17 89,47 11,37 Pf 4,60 0,31 9,02 3,08 1,35 0,70 5,02 3,30 3,23 0,24 4,11 0,00 4,63 0,00 1,91 0,55 5,79 0,24 10,00 1,58 10,82 0,47 7,95 0,07 MR 0,03 0,02 2,01 0,12 0,02 0,01 0,17 0,10 0,05 0,01 0,10 0,00 0,25 0,00 0,09 0,25 0,09 0,01 0,10 0,13 0,85 0,22 0,09 0,01 48

63 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Pi Pratylenchus thornei/100 g toprak WARIGAL GATCHER GS50A T37.9 AUS /2*PASTOR (1) AUS /2*PASTOR (2) AUS4930/FRAME//PASTOR QT9048/BCN ADANA 99 CEYHAN 99 TSI/VEE "S"//SERİ 82 AİFON #4//MAYA 74/PVN "S" // SERİ 82 TUJ "S"/ONELTO Şekil 4.1. Tarla denemelerinde yıllarında yazlık buğday çeşit ve hatlarında Pratylenchus thornei nin başlangıç populasyonu değerleri (+=ilaçlı, -=ilaçsız). 49

64 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Bu çalışmada hasat zamanına yakın dönemde toprağın kuru olması, populasyon yoğunluğunun düşük çıkmasındaki en büyük etken olduğu söylenebilir. Bu çalışmada örnekler önce 0-30 cm toprak derinliğinden alınmıştır. Bu olumsuzluğu aşmak için 2. Deneme yılında daha derinden toprak örneği alınmaya çalışılmış, ancak toprağın çok kuru olması, mevcut toprak burgusunun verimli olmaması yüzünden gerçekleştirilememiştir. Ayrıca tarla denemesinde bulunan parsel sayısının (168 adet) çok fazla olması da yoğun işgücü gerektirdiğinden, daha derinden toprak örneklemesinin yapılmasına engel olan diğer bir faktördür. Bitkilerin gelişme döneminin sonuna doğru toprak neminin düştüğü ve bu durumun nematodların populasyon yoğunluklarında düşüşe neden olduğu bilinmektedir (Philips ve Trudgill, 1985). Bu durumda P. thornei nin 3 yıl yürütülen tarla denemelerinde elde edilen populasyon yoğunluklarına (Çizelge 4.1) göre, denemeye alınan çeşitler, populasyon yoğunlukları ve verim arasında istatiksel bir ilişki kurulamamıştır. Denemede bazı yıllarda P. thornei nin sonuç populasyon yoğunluğunun istenilen düzeyde olmaması, bu çalışmada ayrı bir sorun olarak ortaya çıkmıştır. Kapsamlı bir tarla denemesi olması nedeniyle bu çalışma üretici koşullarında yürütülemeyeceğinden, Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü deneme parsellerinde yürütülmüştür. Bu çalışmada 3 yıl üst üste buğday ekilen bir deneme parselinde yürütülmesi planlanmıştı, ancak çeşitli nedenlerden dolayı Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü verim denemesi alanını ıslah parsellerinden ayırması mümkün olmamıştır Enstitü çeşit geliştirme çalışmalarını yürüttüğü tarlaların seçiminde üst üste buğday ekilmemesine dikkat etmektedir. Oysa bu çalışmada zararlının üreme gücünün (MR) elde edilebilmesi için birkaç yıl buğday ekilen tarlanın deneme yeri olarak kullanılması daha uygun olacaktı. Denemenin yürütüldüğü üç dönemde de deneme yerinin belirlenmesi Enstitü koşullarına göre yapıldığından denemenin başında planlanan üst üste buğday ekilen alanlarda deneme yapmak mümkün olmamıştır. 50

65 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY V e r i m ( t / h a ) WARIGAL GATCHER GS50A T37.9 AUS /2*PASTOR (1) AUS /2*PASTOR (2) AUS4930/FRAME//PA STOR QT9048/BCN ADANA 99 CEYHAN 99 TSI/VEE "S"//SERİ 82 AİFON #4//MAYA 74/PVN "S" // SERİ 82 TUJ "S"/ONELTO Şekil 4.2. Tarla denemelerinde yıllarında yazlık buğday çeşit ve hatlarına ait verim değerleri (+:ilaçlı, -:ilaçsız) 51

66 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY P. thornei nin düşük çıkan sonuç populasyon yoğunluğundan bağımsız olarak denemelerden elde edilen verim değerleri (Şekil 4.2,) dikkate alındığında ise ilaçlı ve ilaçsız parseller arasında istatistiksel olarak önemli verim kayıplarının ortaya çıktığı görülmektedir (Ek çizelge 2,3). Duyarlı olduğu bilinen Gatcher çeşidinde ilaçlı ve ilaçsız parseller arasındaki verim kaybı yıllarında % ; yine duyarlı Warigal çeşidinde % 8 15 arasında değişiklik göstermiştir (Çizelge 4.2). Şekil 4.3 incelendiğinde bu çalışmada referans olarak kullanılan dayanıklı GS50A çeşidinde ise ilaçlı ve ilaçsız parseller arasındaki verim kayıplarının % 0 5 gibi düşük oranda olduğu ortaya çıkmıştır. Yerli çeşitler arasında da en düşük verim kaybına Adana 99 çeşidinde rastlanmıştır. Tarla denemelerinde 3 yıl yürütülen çalışmada ilaçlı ve ilaçsız parseller arasında ortaya çıkan verim kayıpları, özellikle de referans olarak kullanılan dayanıklı (GS50A) ve duyarlı çeşitler (Gatcher ve Warigal) arasındaki verim kayıpları P.thornei nin potansiyel olarak önemli bir zararlı olduğunu ortaya koymaktadır. Gözel (1998) ve Elekçioğlu ve Gözel (2001) Doğu Akdeniz Bölgesi koşullarında gerek tarla koşullarında gerekse saksı denemelerinde buğday çeşitlerinde farklı verim kayıplarına neden olduklarını belirtmişlerdir. Yapılan çeşitli ülkelerde farklı çalışmalar sonucunda, P. thornei nin Avustralya da %38 85, Meksika da %32 ve İsrail de %70 oranlarında buğday verimini olumsuz etkilediği ortaya konmuştur (Van Gundy ve ark., 1974; Orion ve ark., 1984; Doyle ve ark., 1987; Nicol, 1996; Taylor ve ark., 1999). Bu nedenle bu zararlıya karşı en etkili ve en ekonomik mücadele yöntemi olan dayanıklı çeşit çalışmalarına öncelik verilmesini zorunlu kılmaktadır. 52

67 53 Çizelge 4.2. Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü (Adana-Doğankent kasabası) araştırma parsellerinde Pratylenchus thornei ye karşı kurulan denemede elde edilen verim ve verim kaybı değerleri. Uygulama Çeşitler İlaçsız (0) Verim ±SH % Verim ±SH % Verim ±SH % İlaçlı (1) Verim Verim Verim Kaybı Kaybı Kaybı WARIGAL 0 2,97±0.27 5,47±0,43 8,07±0,21 14,99 13,13 1 3,50±0.27 6,30±0,43 8,65±0,21 6,71 GATCHER 0 1,47±0.27 6,17±0,43 5,98±0,21 11,89 19,85 1 1,67±0.27 6,79±0,43 6,76±0,21 11,48 GS50A T ,29±0.27 5,24±0,43 6,08±0,21 1,17 4,99 1 2,31±0.27 5,52±0,43 5,97±0,21-1,88 AUS /2*PASTOR (1) 0 4,18±0.27 5,92±0,43 7,96±0,21 0,90 14,20 1 4,21±0.27 6,90±0,43 8,54±0,21 6,81 AUS /2*PASTOR (2) 0 3,90±0.27 7,38±0,43 7,80±0,21 11,86 5,98 1 4,42±0.27 7,85±0,43 8,33±0,21 6,37 AUS 4930/FRAME//PASTOR 0 3,09±0.27 5,38±0,43 6,61±0,21 6,15 11,13 1 3,29±0.27 6,05±0,43 6,94±0,21 4,71 QT9048/BCN 0 3,78±0.27 6,50±0,43 8,96±0,21 11,17 8,74 1 4,25±0.27 7,12±0,43 9,34±0,21 4,04 ADANA ,52±0.27 5,96±0,43 8,57±0,21 3,10 2,01 1 4,66±0.27 6,82±0,43 8,86±0,21 3,23 CEYHAN ,47±0.27 6,72±0,43 8,50±0,21 8,67-8,57 1 4,90±0.27 5,94±0,43 9,38±0,21 9,36 TSI/VEE S //SERİ ,57±0.27 6,62±0,43 8,83±0,21-2,85 0,46 1 4,44±0.27 6,65±0,43 9,20±0,21 4,10 AİFON #4//MAYA 74/PVN S // 0 3,05±0.27 5,32±0,43 8,84±0,21 SERİ ,54± ,93 5,77±0,43 8,92 9,24±0,21 4,42 TUJ S /ONELTO 0 4,34±0.27 4,69±0,43 8,80±0,21 5,88 18,87 1 4,61±0.27 5,79±0,43 9,03±0,21 2,58 4.BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY

68 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY WARIGAL GATCHER GS50A T37.9 AUS /2*PASTOR AUS /2*PASTOR AUS4930/FRAME//PASTOR QT9048/BCN ADANA 99 CEYHAN 99 TSI/VEE "S"//SERİ 82 AİFON #4//MAYA 74/PVN "S" // SERİ 82 TUJ "S"/ONELTO Verim Kaybı (%) Çeşitler Şekil 4.3. Tarla denemelerinde yıllarında yazlık buğday çeşit ve hatlarında verim kaybı değerleri (%). Tarla denemelerinde çeşitlere ait bin dane ağırlıkları, m 2 deki kardeş sayıları, bitki boyu (Şekil 4.4), gibi parametrelerin ilaçlı ve ilaçsız parsellerde birbirinden farklı oldukları gözlenmiş fakat istatistiksel olarak nematod populasyonu ile ilişkilendirilememiştir (Ek çizelge 3.4). Özellikle duyarlı çeşitlerde köklerde lezyonlar gözlenmiş olup, denemenin ilk yılında köklerdeki lezyon yoğunluğu Nicol (1996) e göre değerlendirilmiş; ancak, nematod yoğunluğu ile lezyon sayıları arasında bir ilişki bulunamamıştır. Bu şekilde skor ile lezyon arasında bir ilişki olmadığı diğer araştırmacılar tarafından da ifade edilmiştir (Nicol, 1996; Yorgancılar ve ark., 2006). 54

69 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Şekil 4.4. Adana verim denemesinde 2003 yılında yapılan uygulama sonucunda bitkilerde oluşan boy farkı (+:ilaçlı -: ilaçsız). Bitkilerin dayanıklılığını ya da duyarlılığını ölçmede kullanılan in vitro testlerin daha az işgücü, standart büyüme şartları, suni inokulum yapılabilmesi, çevre şartlarının kontrollü olması, çok sayıda tekerrür, başlangıç ve sonuç populasyonunun daha kesin bir şekilde ölçülebilmesi gibi avantajları vardır (Philips ve Trudgill, 1985). Bu çalışmada tarla denemesinde beklenilen sonuçların elde edilememesi nedeniyle aynı çeşitlerin P. thornei ye karşı reaksiyonları laboratuvar koşullarında test edilmiştir (Şekil 4.5). 55

70 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Pratylenchus thornei /Bitki a WARIGAL a GATCHER b GS50A T37.9 ab AUS /2*PASTOR (1) b b AUS /2*PASTOR (2) AUS 4930/FRAME//PASTO R Çeşit ve Hatlar ab QT9048/BCN b ADANA 99 ab CEYHAN 99 ab TSI/VEE "S"//SERİ 82 ab AİFON #4//MAYA 74/PVN "S" // SERİ 82 ab TUJ "S"/ONELTO Şekil 4.5. Tarla denemesinde kullanılan yazlık buğday çeşit ve hatlarının Pratylenchus thornei ye karşı laboratuvar koşullarında reaksiyonu (Duncan, P<0,05 önem seviyesinde aynı grup içerisinde bulunanlar benzer haflerle gösterilmiştir). Şekil 4.5 deki sonuçlara bakıldığında duyarlı referans çeşitler Warigal (655,82 P. thornei/bitki)ve Gatcher (664,26 P. thornei/bitki) çeşidinde P. thornei sayısının arttığı, diğer çeşitler AUS /2*PASTOR (138,9 P. thornei/bitki), ADANA 99 (140,77 P. thornei/bitki), GS50A T37.9 (147,23 P. thornei/bitki), AUS 4930 /FRAME//PASTOR (158,23 P. thornei/bitki) daha düşük olduğu saptanmıştır. Yerel çeşitlerden Adana 99, Bölüm4.3.2 de belirlenen sonuçlara paralel olarak bu denemede de dayanıklı çıkmıştır. Bu denemede tarla denemesinde verim kaybına neden olmayan yerel TSI/VEE "S"//SERİ 82 hattı in vitro koşullarda duyarlı çıkmasına karşın tarla koşullarında verim kaybının hiç olmaması veya az düzeyde çıkmasıyla tolerant bir çeşit izlenimi vermektedir. Ancak kesin kanıya gidebilmek için bu çeşit üzerinde daha detaylı çalışmaların yapılması gerekmektedir. Laboratuvar koşullarında elde edilen bu sonuçlar ile tarla koşullarında elde edilen verim kaybı değerlerinin kısmen örtüşmesi referans olarak alınan dayanıklı ve duyarlı çeşitlerin P.thornei ye karşı reaksiyonlarını doğrulamaktadır. 56

71 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY 4.2. Buğday Çeşitlerinin Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığının Belirlenmesinde Uygun Deneme Yöntemleri Farklı buğday çeşitleri ve hatların P. thornei ye karşı dayanıklılık durumlarını araştırmak amacıyla ilk önce en uygun deneme metotlarının belirlenmesi için optimizasyon denemesi yürütülmüştür. İklim odasında yürütülen bu denemelerde kullanılacak olan saksı tipi, toprak yapısı, nematod inokulum miktarı, sulama sistemi, hasat zamanı, değerlendirmede kullanılacak materyal (bitki kökü, toprak veya her ikisi) gibi faktörlerin en uygun olanın belirlenmesi amaçlanmıştır (Çizelge 3.2). Denemelerin ardından bitki köklerinde ve toprakta bulunan nematodların yoğunlukları ışıklı mikroskop altında sayılarak belirlenmiştir. Kökte ve toprakta ayrı ayrı belirlenen nematod sayısı kombine edilerek bir bitkideki toplam nematod sayısı saptanmıştır. Elde edilen verilere SAS istatistik programı kullanılarak varyans analizi (ANOVA) uygulanmıştır. Uygulanan Anova sonucunda istatistiki olarak farklı bulunan parametreler ilk önce tek tek incelenmiş, daha sonra interaksiyon etkilerine bakılmıştır (Şekil 4.6). Şekil 4.6 da belirtilen faktörler interaksiyon etkisi olmadan incelendiğinde inokulum miktarı, sulama sistemi, toprak tipinde, çeşit reaksiyonunda ve hasat zamanında toplam nematod sayısında (toprak+kökteki nematod sayısı) istatistiki olarak farklı bulunmuştur. Toprak tipinde ve çeşit reaksiyonunda ise hem toplam nematod miktarı hem de köklerde bulunan nematod miktarı istatistiki olarak farklı bulunmuştur. Bu sebeple sadece bu uygulamalar için köklerden elde edilen nematodların yoğunlukları şekilde verilmiştir. Diğer uygulamalarda köklerdeki nematod sayısı farklı bulunmadığından Şekil 4.6 da belirtilmemiştir. 57

72 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Bez Perlit 70:29:1 KTO 29:70:1 KTO Warigal AUS hafta 16 hafta Pratylenchus thornei /bitki Kökteki nematod sayısı Topraktaki nematod sayısı Bitkideki nematod sayısı İnok. mik.** Sul. sis.** Top. tipi Çeşit*** Has. Zam.*** Şekil 4.6. Çok faktörlü optimizasyon denemesinde parametrelerin incelenmesi (*, **, *** Önemlilik derecesi sırasıyla P <0.05, P < 0.01 ve P< 0.001) İnok. Mik.: İnokulum miktarı, Sul. Sis.:Sulama sistemi, Top. Tipi: Toprak tipi, Has. Zam: Hasat zamanı. Saksı Tipi: Boyutları 30 (çap, mm)x125(yükseklik, mm), 20x100, 15x100 olan yuvarlak tüpler denenmiş ve elde edilen nematod sayıları bakımından istatistiki olarak fark bulunmamasından dolayı daha az yer kaplaması nedeniyle en küçük saksı tipi kullanılmıştır. Toprak Tipi: P. thornei nin en uygun çoğalacağı toprak tipinin belirlenmesi amacıyla kumlu ve killi olmak üzere 2 çeşit toprak tipi kullanılmıştır. Kumlu toprak tipinde yetiştirilen duyarlı Warigal çeşidinin köklerinden daha fazla nematod (216,5 nematod/kök) elde edilmiştir (Şekil 4.7). Dayanıklı AUS 4930 çeşidinin köklerinden elde edilen nematod yoğunluğunda ise kumlu ve killi toprak arasında bir fark bulunamamıştır. Kumlu topraktan bitki hasat etmenin kolaylığı da göz önüne alındığında denemede kumlu toprak kullanılmasına karar verilmiştir. 58

73 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Pratylenchus thornei /bitki (Kök) Kumlu Warigal Toprak Tipi AUS4930 Killi Şekil 4.7. İki farklı toprak tipinde yetiştirilen dayanıklı (AUS ) ve duyarlı (Warigal) buğday çeşitlerinin köklerinden elde edilen Pratylenchus thornei yoğunlukları (P<0,01 önem seviyesinde toprak tipixçeşit(kök) interaksiyon etkisi). İnokulum Miktarı: Testleme çalışmalarında buğday bitkilerine verilecek en uygun nematod sayısı belirlenmiştir. Bu amaçla havuç kültürü ile saf olarak üretimi yapılmış olan P. thornei bireyleri mikroskop altında sayılarak bitki başına 400 ve 600 birey inokule edilmiştir. En yüksek P. thornei yoğunluğunun 600 nematod/bitki inokulasyonunda gerçekleşmesine karşın, üreme oranı 400 nematod / bitki inokulasyonunda 2,8 ile daha yüksek olmuştur (Şekil 4.8). Üreme oranı göz önüne alındığında testleme çalışmasında 400 birey/bitki inokulum yoğunluğu kullanılmasına karar verilmiştir. Nematodların populasyon gelişmesinde, başlangıç populasyonu düşük olduğunda tür içi rekabetin az olması nedeniyle sonuç populasyonunun, dolayısıyla da üreme oranının yüksek olduğu genel olarak bilinen bir durumdur (Seinhorst, 1965; Ferris, 1985a,b; Ferris and Noling, 1987). 59

74 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Üreme Oranı 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 Pi=400 İnokulum miktarı Pi=600 Şekil 4.8. İki farklı inokulum yoğunluğunun Pratylenchus thornei nin üreme oranına etkisi. Hasat Zamanı: P. thornei nin gelişmesi üzerine hasat süresinin etkisini belirlemek amacıyla bitkiler inokulasyondan sonra 9 ve 16 hafta süreyle kontrollü koşullarda bekletilmiştir. Bu amaçla dayanıklı (AUS ) ve duyarlı (Warigal) iki buğday çeşidi kullanılmıştır. Deneme sonucunda bitki başına elde edilen P. thornei nin populasyon yoğunluğuna bakıldığında 16 haftalık hasat süresinde hem dayanıklı hem de duyarlı çeşitte daha fazla olduğu görülmektedir (Şekil 4.6). Dayanıklı çeşitle duyarlı çeşit arasındaki yoğunluk farkı dikkate alındığında ise 9 haftalık hasat süresinde daha fazla olduğu görülmektedir. P. thornei nin populasyon yoğunluğu 9 haftalık hasat süresinde dayanıklı çeşide göre duyarlı çeşitte 5 katı daha fazla olurken, 16 haftalık hasat süresinde 3 katı fazla olmuştur. Dayanıklı ve duyarlı çeşit arasındaki farkı en iyi ortaya çıkarması ve testleme çalışmalarında zamandan tasarruf sağlanması bakımından bu çalışmada en uygun hasat zamanının 9 hafta olması benimsenmiştir. 60

75 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Pratylenchus thornei/bitki Warigal AUS Şekil 4.9. Duyarlı ve dayanıklı çeşitlerde iki farklı hasat süresinin Pratylenchus thornei nin nematod üremesine etkisi (Önemlilik derecesi P<0,05). Çeşit Reaksiyonu: P. thornei nin duyarlı ve dayanıklı çeşitlerde oluşturduğu reaksiyonu gözlemlemek amacıyla duyarlı ve dayanıklı olduğu daha önce bilinen iki çeşit (Warigal, AUS ) denenmiştir. Deneme sonucunda her bir bitkinin köklerinden ve toprağından alınan nematod sayısı hem ayrı hem de toplam olarak değerlendirilmiştir (Şekil 4.10). Köklerden elde edilen nematod yoğunluğu duyarlı çeşit olan Warigal da olurken, dayanıklı çeşit olan AUS 4930 da ise 24.3 olmuştur. Böylece köklerden elde edilen nematod sayısı duyarlı çeşitte dayanıklıya göre 6 kat fazla olmuştur. Topraktan elde edilen nematod yoğunluğuna bakıldığında, duyarlı çeşitteki yoğunluk olurken, dayanıklı çeşit olan AUS 4930 da olmuştur. Topraktaki nematod sayısı dayanıklı çeşide göre duyarlı çeşitte 3 kat fazla olmuştur. Genel olarak bitki başına düşen ortalama nematod sayısına bakıldığında ise duyarlı çeşitteki nematod sayısı iken dayanıklı çeşitteki nematod sayısı ise olmuştur. Hafta 61

76 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Pratylenchus thornei/bitki Warigal AUS 4930 Kök Toprak Toplam Nematod ekstraksiyonu Şekil Dayanıklı ve duyarlı çeşitlerde Pratylenchus thornei üremesinin bitki kökünde ve toprağında değerlendirilmesi Dayanıklı ve duyarlı çeşit arasındaki nematod sayısı toplamda yaklaşık 3.3 kat olmuştur. Genel olarak bakıldığında dayanıklılık çalışmalarında yalnızca köklerde bulunan nematod yoğunluğunu değerlendirmenin yeterli olacağı düşünülebilir. Ancak populasyon yoğunluğunun daha fazla olması nedeniyle toprak ve kökleri birlikte değerlendirmenin daha sağlıklı olacağı kararına varılmıştır. Sulama Sistemi: Çok sayıdaki bitkinin en az işgücüyle, homojen bir şekilde sulanmasının sağlanması amacıyla alttan sulama sistemi uygulanmıştır. Bu sistemde saksıların alt kısmına suyu absorbe edebilen materyaller (Perlit, Kalın bez) yerleştirilmiş ve su bu materyale verilmiştir. Bitkiler suyu kapilarite yardımıyla alttan almış, böylece denemelerde eksik ve fazla sulamadan doğabilecek hatalar en aza indirilmiştir. Saksıların altında perlit olduğunda elde edilen nematod yoğunluğu 1574,44 olurken, bez yerleştirildiğinde 933,44 olmuştur (Şekil 4.6). Bu durumda sulama sisteminde küçük saksıların altına perlit yerleştirilerek yapılan sulama nematod gelişmesi için daha uygun olduğu belirlenmiştir. 62

77 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Nicol (1996), kontrollü üretim odasında 20 o C de 400 P. thornei/bitki inokulum yoğunluğu ile yapılan testleme çalışmalarının serada yapılan çalışmalara göre daha başarılı olduğunu, küçük saksı tipi ve kumlu toprakta yapılan çeşit denemelerinde yüksek penetrasyon oranı elde ettiklerini bildirmiştir. Topraktan Farklı Nematod Elde Etme Yöntemlerinin Karşılaştırılması: Topraktan farklı nematod elde etme yöntemlerinin karşılaştırıldığı deneme sonucunda yüksek P. thornei populasyonu Geliştirilmiş Baermann Huni yönteminde elde edilmiş (144 P. thornei/100 ml toprak) bunu sırasıyla Santrifüj yöntemi, Whitehead Tray, Huni sisleme (80,56,24 P. thornei/100 ml toprak) yöntemleri takip etmiştir (Çizelge 4.3). Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre Geliştirilmiş Baermann Huni yöntemi sadece P. thornei izolasyonunda değil diğer parazit nematodların ve serbest yaşayan nematodların izolasyonunda da son derece başarılı olduğu ortaya çıkarılmıştır. Baermann huni yönteminin geliştirilmiş şekli olan Petri yöntemi, hareketli nematod olan P. thornei nin elde edilmesinde en iyi sonucu verdiği için çalışmaların tamamında bu yöntem tercih edilmiştir. Çizelge 4.3. Pratylenchus thornei nin tarla toprağından ekstraksiyonunda kullanılan değişik ekstraksiyon metotların karşılaştırılması Uygulama Geliştirilmiş Baermann Huni P. thornei Ortalama±SH Diğer parazit nematodlar Ortalama±SH Serbest yaşayan nematodlar Ortalama±SH Toplam nematod sayısı Ortalama±SH 144 ± 3 a* 452 ±81 a 264 ± 42 a 716 ± 94 a Santrifüj 80 ± 28 ab 255 ±70 b 200 ±28 a 455 ± 85 b Whitehead 56 ± 11 b 174 ±18 b 80 ±13 b 254 ± 31 b Tray Huni sisleme 24 ± 4 b 216 ±38 b 212 ±50 b 428 ± 80 b *Aynı sütunda benzer harfler içeren ortalamalar Duncan (P<0,05) testine göre birbirinden farksızdır. Rodriguez ve ark. (1981), Pratylenchus, Meloidogyne ve Heterodera ile yaptıkları karşılaştırmalarda en yüksek nematod yoğunluğu geliştirilmiş Baermann 63

78 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY huni yönteminde elde ettiklerini, ancak Helicotylenchus ve Hoplolaimus gibi iri vücutlu cinslerin ise Cobb Elek Yöntemi ile en yüksek yoğunlukta elde edildiğini bildirmişlerdir Bazı Buğday Çeşitlerinin Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığı Bu çalışmada Doğu Akdeniz Bölgesi buğday üretim alanlarında kullanılan tescilli ve tescile hazırlanan üstün performanslı çeşitler, CIMMYT Meksika tarafından geliştirilen hat ve çeşitler ve bazı yabancı menşeili çeşit ve hatların dayanıklılık durumları araştırılmıştır Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden Sağlanan Hatların Dayanıklılığı Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden sağlanan tescile hazırlanmış hatlar ve yöremizde kullanılan bazı yazlık buğday çeşitlerinin P. thornei ye karşı reaksiyonu Çizelge 4.4 ve Şekil 4.11 te verilmiştir. Bu denemede Gatcher, Machete, Trident duyarlı, AUS ve CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA dayanıklı kontrol hatları olarak kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara bakıldığında BINTEPE85/SULA ve CHEN S /DUN S hatlarının, dayanıklı- kontrol hattı olan AUS çeşidinden daha dayanıklı olduğu belirlenmiştir. Ancak bu hatlar makarnalık olup, ekmeklik çeşitlere göre daha dayanıklı olduğu bilinmektedir. Adana 99, bölgemizde ıslah edilen ve son yıllarda yaygın olarak kullanılan bir çeşittir. Bu çeşidin geliştirilmesi aşamasında P. thornei ye karşı dayanıklılık durumu araştırılmamıştır. Doğu Akdeniz Bölgesi koşulları için ıslah edilen bu çeşidin mevcut çalışmada P. thornei ye karşı dayanıklı bulunması, Adana 99 çeşidi üzerinde daha detaylı çalışmaların yapılmasının gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. İlerde yapılacak çalışmalarda Adana 99 çeşidinin dayanıklılık mekanizmasının ortaya çıkarılması durumunda bu çeşidin P. thornei ye karşı dayanıklılık çalışmalarında potansiyel hatlara ebeveynlik yapması sağlanabilir. 64

79 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Çizelge 4.4. Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden sağlanan çeşit ve hatların Pratylenchus thornei ye karşı oluşturduğu populasyon yoğunluğu. No Çeşit/Hat Adı P. thornei / Bitki ±SH Reaksiyon 30 BINTEPE 85 /SULA 34,13 ±12,13 Da 27 CHEN S /DUN S 34,79 ±4,95 Da 26 AUS ,57 ±19,69 Da 28 STN S /3/HUI S /CARL S //CHEN S /CHTO S /GE DİZ-75 52,33 ±17,80 Orta Da 29 AUS1/5/CANDO/4/BY*2/TACE//II27655/3/TME// ZB/W*2 54,25 ±19,63 Orta Da 32 FUATBEY ,08 ±18,93 Orta Da 10 ADANA-99 64,46 ±22,97 Orta Da /MRL/3/BOW//YR/TRF/BURI 110,21 ±42,91 Orta Da 35 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA 128,71 ±41,18 Orta Da 23 SN64//SKE/2*ANE/3/SX/4/BEZ/SERI/6/GOV/AZ/ /MUS/3DODO/4/BOW/7/F474S ,57 ±48,92 Orta Da 33 GATCHER 151,96 ±70,79 Du 11 SA9312-0SA-1SA-0SA-1SA-10SA-0SA 173,07 ±88,66 Du 6 YUMA114/TUGELA 175,38 ±53,18 Du 7 RSK/CA8055//CHAM6 182,61 ±71,94 Du 5 KAREE/TUGELA//TRAP#1/BOW 219,36 ±49,27 Du 34 MACHETE 222,00 ±166,25 Du 20 CEYHAN ,86 ±131,73 Du /PANDA 237,79 ±145,93 Du 4 SHI#4414/CORM "S"//SERI ,04 ±132,31 Du 1 TE-VEE- 5/CNO//LR/SON64/3/RBS47.51/4/KVZ//TİTO 264,14 ±126,79 Du JUP 21 73/BJY//BOW/RBS/ANZA/3/KVZ/HYZ//YMH/TO B/4/BOW 265,1 8±84,55 Du 19 AMANOS ,79 ±238,34 Du 31 F10 S-1//PYN/BOW 292,46 ±116,90 Du 15 CHILERO/BURI 302,88 ±128,01 Du 8 CTK/VEE//PFAU/6/SN64//SKE/2*ANE/3/SX/4/B EZ/5/SERI 334,86 ±131,07 Çok Du 22 CHİL/GV/ALD/5/ALD/4/BB/G11/CNO67/7C/3/KW Z/Tİ 354,43 ±180,20 Çok Du 36 MACHETE 366,61 ±163,96 Çok Du 3 TUI/PANDA 403,75 ±152,19 Çok Du 37 TRIDENT 405,21 ±119,86 Çok Du 65

80 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Çizelge 4.4 ün devamı No Çeşit/Hat Adı P. thornei / Bitki ±SH Reaksiyon 25 ARAPAHOE/3/AGRI/BJY//VEE/4/KS82142/SERI 418,75 ±202,47 Çok Du 13 TOB/81561//Y50E/KAL/3/141 MRS//KAL/BB/3/AZ/TRAP 1/BOW 437,18 ±245,02 Çok Du 17 SN64/HN4//RE*/3/EDEH/MEX/4/SIS/5/BOW/KA SYON/GLENSON ,21 ±361,34 Çok Du 24 F4574-W1-1/4/HYS/7C//KRC66(ES84-16)/3/SERI/5/LOV26//LFN/SDY(ES84-24)/3/ 471,25 ±204,69 Çok Du 12 SERI- 82/7/FLK S /HORK/6/WA4767/391//56D /3/ / 483,11 ±156,11 Çok Du 18 RBS/ANZA/3/KAUZ/HYZ//YMH/TOB/4/BOW/SN 64/HN4//REX/3/EDCH/MEX/4/SLS/5/BOW 542,14 ±212,05 Çok Du 16 BUC//7C/ALD/PF70354/BOW 768,00 ±296,85 Çok Du 2 DOĞANKENT-/PANDA/ DOĞANKENT-I 933,96 ±363,00 Çok Du Yapılan testleme sonucunda elde edilen nematod yoğunlukları Duncan testinde yer alan harflere göre, dayanıklı ve duyarlı referans çeşitlere bakılarak değerlendirilmiştir. Çukurova da kullanılması düşünülen hat arasında en kuvvetli dayanıklılığı BINTEPE85/SULA hattı göstermiştir (34,79 P. thornei/bitki). 66

81 67 Pratylenchus thornei/ bitki Çeşitler Şekil Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü nden temin edilen çeşit ve hatların Pratylenchus thornei ye karşı gösterdiği reaksiyon (Sarı renk: makarnalık çeşitler) 4.BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY

82 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY AUS x Pastor Elit Hatlarının Dayanıklılığı Bir Irak çeşidi olan AUS seleksiyonu ile Meksika orijinli Pastor çeşidinden elde edilen hatlar denemeye alınmıştır (Şekil 4.12). Dayanıklı AUS seleksiyonu ve yüksek verimli Pastor çeşidi CIMMYT de melezlenmiş olup laboratuvar koşullarında P. thornei ye karşı dayanıklılığı araştırılmış ve sonuçlar Çizelge 4.5 de verilmiştir. Denemenin sonucunda dayanıklı ebeveynlerden elde edilen nematodun populasyon yoğunluğu farklı çıkmıştır. Bu da literatürde belirtilen dayanıklı çeşidin fenotipinde bireylerin farklı dayanıklılık gösterebileceğini doğrulamaktadır (Nicol, 2001). AUS 4930xPastor bireylerine bakıldığında 36 birey P. thornei ye karşı dayanıklı bulunmuş ve en dayanıklı birey AUS 4930 un en dayanıklı fenotipiyle ile aynı dayanıklılığı göstermiştir. Bireylerden 17 sinin ise bu nematoda karşı duyarlı olduğu ortaya çıkmıştır. Nicol ve Rivoal (2000), bir Irak çeşidi olan AUS 4930 un kök yara nematodlarına (Pratylenchus spp.) ve Hububat kist nematodu (Heterodera avenae) nun Avustralya 13 patotipine karşı tek bir genle yüksek derecede dayanıklı olduğunu belirtmişlerdir. Ayrıca dünyanın farklı bölgelerinden alınan nematod populasyonlarına karşı bu çeşidin reaksiyonunu incelemişler ve daha önce Avustralya populasyonuna dayanıklı olduğu belirlenen Cre1 ve Cre3 genlerinin diğer populasyonlara AUS 4930 kadar dayanıklı olmadığını belirtmişlerdir. AUS 4930xPastor bireylerinin Cre1 markırına olan reaksiyonları Çizelge 3.5 de verilmiştir. Yapılan bu denemeyle de P.thornei dayanıklılığı ile Cre 1 markırı arasında bir korelasyon saptanmamıştır. Rivoal ve ark. (2001), Hububat kist nematodu (H. avenae) kompleksine karşı dayanıklı olduğu bilinen genlere ve genotiplere karşı H. avenae nın 14 populasyonu ile H. filipjevi ve H. latipons un iki populasyonunun virülensliğini tespit etmişlerdir ve 1999 yıllarında yürütülen denemelerde kist nematodlarına duyarlı olan Triticum aestivum Arminda çeşidi ve Triticum turgudum Cham 1 çeşidi kullanılmıştır. H. avenae nın denemeye alınan 14 populasyonundan birçoğu ile H. 68

83 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY filipjevi ve H. latipons populasyonları Cre1 ve Cre3 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. Bu çalışma ile AUS 4930 hattının yüksek verimli ve kaliteli bir buğday çeşidi ile melezlendiğinde elde edilen bireylerin hem kist nematoduna hem de P.thornei ye karşı dayanıklı bireyler oluşturulabileceği gösterilmiştir. Kök yara nematodlarına karşı dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesine önemli katkı sağlayacağı düşünülerek bu hattın Türkiye de yürütülen ıslah programlarında kullanılması önerilmektedir. Çizelge 4.5. CIMMYT-Meksika tarafından geliştirilen AUS 4930 x Pastor üstün hatların Pratylenchus thornei ye karşı oluşturdukları populasyon yoğunluğu. Hatlar ve Cre 1 reaksiyon P. thornei / Bitki ±SH Üreme gücü 346 AUS /2*PASTOR + 100,46±166,58 0,25 Da 271 AUS /2*PASTOR + 101,25±166,58 0,25 Da 267 AUS /2*PASTOR + 111,89±166,58 0,28 Da 269 AUS /2*PASTOR + 119,14±166,58 0,30 Da 307 AUS /2*PASTOR - 120,14±166,58 0,30 Da 262 AUS /2*PASTOR + 145,92±179,16 0,36 Da 343 AUS /2*PASTOR + 150,39±166,58 0,38 Da 306 AUS /2*PASTOR - 151,61±166,58 0,38 Da 337 AUS /2*PASTOR - 161,46±166,58 0,40 Da 292 AUS /2*PASTOR - 167,21±166,58 0,42 Da 350 AUS /2*PASTOR - 181,24±166,58 0,45 Da 270 AUS /2*PASTOR + 181,64±166,58 0,45 Da 265 AUS /2*PASTOR + 184,89±166,58 0,46 Da 273 AUS /2*PASTOR - 193,75±166,58 0,48 Da 295 AUS /2*PASTOR - 202,34±179,16 0,51 Da 297 AUS /2*PASTOR - 212,64±166,58 0,53 Da 318 AUS /2*PASTOR - 223,11±166,58 0,56 Da 301 AUS /2*PASTOR - 225,82±166,58 0,56 Da 317 AUS /2*PASTOR - 228,12±179,16 0,57 Da 293 AUS /2*PASTOR - 228,21±166,58 0,57 Da 277 AUS /2*PASTOR + 233,71±166,58 0,58 Da 304 AUS /2*PASTOR + 235,36±166,58 0,59 Da Reak siyon 69

84 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Çizelge 4.5 in devamı Hatlar ve Cre 1 reaksiyon P. thornei / Bitki ±SH Üreme gücü Reak siyon 344 AUS /2*PASTOR + 237,21±166,58 0,59 Da 275 AUS /2*PASTOR - 241,43±166,58 0,60 Da 336 AUS /2*PASTOR - 258,49±179,16 0,65 Da 291 AUS /2*PASTOR + 259,86±166,58 0,65 Da 339 AUS /2*PASTOR + 271,21±166,58 0,68 Da 280 AUS /2*PASTOR + 275,19±179,16 0,69 Da 276 AUS /2*PASTOR - 276,96±166,58 0,69 Da 319 AUS /2*PASTOR - 307,61±166,58 0,77 Da 290 AUS /2*PASTOR - 328,39±166,58 0,82 Da 312 AUS /2*PASTOR - 331,79±166,58 0,83 Da 329 AUS /2*PASTOR + 342,64±166,58 0,86 Da 302 AUS /2*PASTOR - 348,04±166,58 0,87 Da 313 AUS /2*PASTOR - 383,18±166,58 0,96 Da 287 AUS /2*PASTOR + 387,43±166,58 0,97 Da 305 AUS /2*PASTOR - 418,82±166,58 1,05 Du 303 AUS /2*PASTOR - 459,93±166,58 1,15 Du 311 AUS /2*PASTOR - 462,75±166,58 1,16 Du 335 AUS /2*PASTOR + 469,46±166,58 1,17 Du 340 AUS /2*PASTOR - 479,07±166,58 1,20 Du 279 AUS /2*PASTOR - 499,18±166,58 1,25 Du 282 AUS /2*PASTOR + 555,32±166,58 1,39 Du 314 AUS /2*PASTOR - 707,68±166,58 1,77 Du 327 AUS /2*PASTOR + 710,36±166,58 1,78 Du 315 AUS /2*PASTOR + 783,64±166,58 1,96 Du 308 AUS /2*PASTOR - 841,43±166,58 2,10 Du 330 AUS /2*PASTOR - 877,11±195,41 2,19 Du 285 AUS /2*PASTOR - 979,14±166,58 2,45 Du 326 AUS /2*PASTOR + 985,32±166,58 2,46 Du 309 AUS /2*PASTOR ,18±166,58 2,93 Du 322 AUS /2*PASTOR ,79±166,58 3,41 Du 323 AUS /2*PASTOR ,78±179,16 3,94 Du AUS ,24±156,72 0,24 Ebeveyn PASTOR 1042,57±166,58 2,61 Ebeveyn 70

85 71 Pratylenchus thornei /bitki AUS Şekil AUS 4930 x Pastor Elit hatlarının Pratylenchus thornei ye karşı oluşturduğu populasyon yoğunluğu (Sarı renk: Ebeveynler) PASTOR BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY

86 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY CIMMYT Tarafından Geliştirilen Önemli Hat ve Çeşitlerin Dayanıklılığı CIMMYT tarafından Dünya genelinde elde edilen gen kaynaklarından geliştirilen ve bu çalışmada kullanılmak üzere temin edilen hatların Doğu Akdeniz Bölgesi P. thornei populasyonuna karşı reaksiyonlarını testlemek amacıyla denemeye alınmıştır. CIMMYT çeşitlerinin P. thornei ye karşı reaksiyonları Şekil 4.13 ve Çizelge 4.6 de gösterilmiştir. Bu denemede en yüksek dayanıklılığı 31,79 P. thornei/bitki ile GS50A T41.1 hattı göstermiştir. Diğer denemelerde de kullanılan AUS seleksiyonu dayanıklılıkta (88 P. thornei/bitki) 10. sırayı almıştır. Yine aynı grupta yer alan GS50A T37.6 (42,93 P. thornei/bitki), AUS (68 P. thornei/bitki), GS50A T34.9 (60,32 P. thornei/bitki), WUH1/VEE#5//CRBD (60,89 P. thornei/bitki), TSI/VEE#5//KAUZ (61,29 P. thornei/bitki), AUS GS50AT34/ SUNCO//CUNNINGHAM (62,96 P. thornei/bitki), FESTIGUAY(80,43 P. thornei/bitki) GS50A T34.8 (84,04 P. thornei/bitki) hatları bu deneme içerisinde en yüksek performansı göstermişlerdir. Yine diğer denemelerde kullanılan CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA 92,21 P. thornei /bitki ile orta derecede performans göstermiştir. Avustralya da dayanıklılık denemelerinde ve dayanıklılık ıslahında kullanılan GS50A çeşidi Thompson ve Clewet (1986) tarafından 1979 yılında selekte edilmiştir. Bu dayanıklı çeşitte az sayıda da olsa nematod üremesi gerçekleştiği için GS50A çeşidi kısmi dayanıklı olarak kabul edilmektedir. Bu denemede kullanılan hiçbir hattın GS50A çeşidinden daha dayanıklı bulunmaması nedeniyle denemeye alınan çeşit ve hatların hiçbirisi tam dayanıklı bir olarak değerlendirilmemiştir. 72

87 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Çizelge 4.6. CIMMYT tarafından geliştirilen önemli çeşit hatların Pratylenchus thornei ye karşı oluşturduğu populasyon yoğunluğu. No P. thornei / Bitki Reaksi Çeşit Adı ±SH yon 1 GS50A T ,79 ±11,54 Da 2 GS50A.T ,93 ±12,72 Da 3 AUS ,68 ±13,20 Da 4 GS50A.T ,32 ±16,29 Da 5 WUH1/VEE#5//CRBD 60,89 ±26,00 Da 6 TSI/VEE#5//KAUZ 61,29 ±24,40 Da 7 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 62,96 ±22,18 Da 8 FESTIGUAY 80,43 ±18,83 Da 9 GS50a T ,04 ±39,98 Da 10 AUS ,00 ±23,36 Da 11 AUS /Spear DH#46 90,46 ±22,48 Orta Da 12 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA 92,21 ±29,61 Orta Da 13 SNI//CAR422/ANA/3/KAUZ*2/TRAP//KAUZ 92,50 ±62,93 Orta Da 14 AUS /Spear DH#29 94,07 ±29,93 Orta Da 15 AUS /2*PASTOR 94,14 ±29,28 Orta Da 16 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 94,39 ±20,51 Orta Da 17 AUS /Frame DH#10 94,64 ±14,20 Orta Da 18 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 97,14 ±19,76 Orta Da 19 AUS /Frame DH#9 98,32 ±33,11 Orta Da 20 AUS /2*PASTOR 99,46 ±33,37 Orta Da 21 AUS /Spear DH#4 100,36 ±38,05 Orta Da 22 AUS /Frame DH#2 103,18 ±21,50 Orta Da 23 AUS /Frame DH#3 104,93 ±33,75 Orta Da 24 AUS /2*PASTOR 106,43 ±28,22 Orta Da 25 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 107,29 ±50,46 Orta Da 26 GS50A 108,36 ±38,83 Orta Da 27 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 108,46 ±51,32 Orta Da 28 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 112,79 ±35,03 Orta Da 29 AUS /Spear DH#43 118,04 ±27,85 Orta Da 30 AUS /2*PASTOR 121,32 ±31,49 Orta Da 31 AUS /2*PASTOR 125,54 ±53,61 Orta Da 32 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 126,96 ±50,13 Orta Da 33 AUS /2*PASTOR 131,43 ±60,11 Orta Da 34 AUS /2*PASTOR 133,21 ±45,19 Orta Da 35 QT ,96 ±61,89 Orta Da 36 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 137,36 ±29,40 Orta Da 37 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA 137,54 ±46,16 Orta Da 38 AUS /Spear DH#44 141,36 ±67,79 Orta Da 39 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 150,25 ±60,94 Orta Da 40 SILVERSTAR 151,86 ±33,95 Orta Da 41 AUS 4930/FRAME//PRINIA 153,21 ±55,58 Orta Da 73

88 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Çizelge 4.6 nın devamı No P. thornei / Bitki Reaksi Çeşit Adı ±SH yon 42 AUS /Frame DH#8 153,68 ±36,83 Orta Da 43 AUS /Frame DH#6 159,25 ±51,05 Orta Da 44 AUS /Spear DH#47 159,54 ±57,17 Orta Da 45 AUS 4930 (IRAQ 48) 159,68 ±97,65 Orta Da 46 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 161,64 ±62,05 Orta Da 47 AUS 4930/FRAME//PASTOR 178,61 ±85,67 Orta Da 48 AUS /2*PASTOR 180,17 ±72,31 Orta Da 49 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 180,29 ±50,28 Orta Da 50 AUS /Frame DH#5 185,64 ±84,37 Orta Da 51 QT ,71 ±63,39 Orta Da 52 AUS GS50AT34/SUNCO//PASTOR 189,32 ±47,28 Orta Da 53 AUS GS50AT34/SUNCO//PASTOR 194,18 ±81,59 Orta Da 54 AUS GS50AT34/SUNCO//CUNNINGHAM 202,21 ±46,17 Orta Da 55 CHARA (BD225/CD87) 204,75 ±50,10 Orta Da 56 FRAME 211,04 ±66,16 Orta Da 57 QT ,64 ±89,92 Orta Da 58 VM272 (Langdon/Aus18913/4*Meering) 216,82 ±168,80 Orta Da 59 AUS /2*PASTOR 219,39 ±111,45 Orta Da 60 WARIGAL 225,93 ±105,06 Du 61 AUS /Spear DH#30 229,32 ±61,28 Du 62 THB/KEA//2*CLC89 230,57 ±133,64 Du 63 GS50A.T ,71 ±120,21 Du 64 AUS /2*PASTOR 238,00 ±94,60 Du 65 AUS /2*PASTOR 240,57 ±104,03 Du 66 SUNR19 (GALA 2-49/(CN#133/SUNSTATE*4)//SUNSTATE) 242,43 ±64,92 Du 67 AUS /2*PASTOR 242,54 ±94,82 Du 68 HARTOG 251,21 ±79,71 Du 69 ID ,57 ±77,33 Du 70 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA 261,89 ±47,96 Du 71 PRINIA/WEAVER//STAR/3/WEAVER 261,93 ±104,19 Du 72 AUS /Spear DH#41 262,11 ±103,79 Du 73 T ,04 ±112,95 Du 74 GOLDMARK 268,14 ±94,65 Du 75 AUS /2*PASTOR 271,32 ±160,07 Du 76 AUS /2*PASTOR 277,43 ±96,11 Du 77 GATCHER 279,36 ±93,34 Du 78 AUS GS50AT34/SUNCO//PASTOR 332,46 ±101,54 Du 79 AUSGS50AT34/3/VEE#5/SARA//DUCULA/4/VEE#5/S ARA//DUCULA 333,46 ±192,52 Du 80 VP1620 (VF304/TTAU //YANAC) 353,11 ±148,94 Du 74

89 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Çizelge 4.6 nın devamı No P. thornei / Bitki Reaksi Çeşit Adı ±SH yon 81 T ,42 ±185,54 Du 82 QT ,32 ±82,65 Du 83 SUNR23(GALA 2-49/(CN#133/SUNSTATE*4)//SUNSTATE) 427,11 ±135,29 Du 84 MACHETE 467,61 ±148,58 Çok Du 85 ID ,04 ±200,47 Çok Du 86 VO2697 (RAC696//BSE/3BIN126937///RAC696) 607,14 ±163,00 Çok Du 87 AUS /2*PASTOR 713,57 ±223,50 Çok Du 88 SUNR20 (GALA 2-49/(CN#133/SUNSTATE*4)//SUNSTATE) 803,04 ±456,30 Çok Du 89 GOROKE 896,36 ±372,84 Çok Du 75

90 76 Pratylenchus thornei/ bitki Şekil CIMMYT tarafından geliştirilen önemli hat ve çeşitlerin Pratylenchus thornei ye karşı oluşturduğu populasyon yoğunluğu (Çeşit numaraları Çizelge 4.6 da verilmiştir). 4.BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY

91 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY 4.4. Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığın Genetiği Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığın Klasik Yöntemlerle Genetiği Çizelge 3.7 ve 3.8 te verilen hatlara ait populasyonlar Uluslararası Buğday ve Mısır Araştırma Merkezi (CIMMYT, Meksika) nde oluşturulmuş olup elde edilen F2 hatları denemeye alınarak bu çalışmada kullanılmıştır. Moleküler çalışmalara uygun bir segregasyonu sağlamak amacıyla denemeler tek tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Denemelerde kullanılan populasyonlara ait ebeveyn hatların her birinden 5 er adet seçilmiş ve bitkiye giren nematod sayıları belirlenerek çeşitlerde dayanıklılığının hangi dönemde ortaya çıktığına dair araştırma yapılmıştır. Bitkilere optimizasyon denemesinde elde edilen sonuçlara göre başlangıç populasyonu olarak 400 nematod verilmiştir. İnokulum tarihinden 3 hafta ve 12 hafta sonra asit füksinle yapılan sayımlarla köklerdeki nematod sayısı tespit edilmiştir (Çizelge 4.7). Yapılan değerlendirmeler sonucunda erken dönemde en iyi dayanıklılığı GS50A ve AUS 4930 çeşitleri göstermiştir (sırasıyla 5, 26,2 nematod/bitki). Sentetik bir buğday çeşidi olan CROC da ise penetre olan nematod sayısı 62 nematod / bitki olmuştur. Duyarlı bir çeşit olan Janz da ise bu sayı 100 olmuştur. Penetrasyondan 12 hafta sonra yapılan sayımlarda ise duyarlı çeşit dayanıklı çeşitlere göre bitki köklerinde 5 8 kat fazla sayıda nematod bulunmuştur (Çizelge 4.7). Üreme oranı tüm dayanıklı çeşitlerde 1'in altında iken duyarlı çeşitte (Janz) bu sayı 3,99 olmuştur. Çizelge 4.7 incelendiğinde buğday bitkisinde GS50A ve AUS 4930 hatlarında dayanıklılık erken dönemde ortaya çıkmış, CROC hattında ise dayanıklılık geç dönemde ortaya çıkmıştır. Çeşitlerdeki erken ve geç penetrasyon yoğunluğu dikkate alındığında hatların farklı dayanıklılık mekanizmalarının olduğu ihtimali bu deneme ile ortaya çıkarılmıştır. Örneğin, CROC çeşidi erken dönemde daha çok penetrasyona maruz kalırken, geç dönemde diğer çeşitlerle hemen hemen aynı dayanıklılığı göstermiştir. Kısmen dayanıklı çeşitlerde penetrasyon etkinliği %

92 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY arasında farklılık gösterirken, bu oran duyarlı çeşitte % 25 olmuştur. 12 hafta sonra dayanıklı ve duyarlı bireylerde belirgin bir farklılık oluşmuştur. Çizelge 4.7. Yarım diallel denemesinde kullanılan kısmi dayanıklı hatlarda Pratylenchus thornei nin 3. ve 12. haftalarda gösterdiği populasyon yoğunlukları ve üreme oranı. Çeşit veya hat Day anıkl ılık 3 hafta sonra Penetrasyon ±SH 12 hafta sonra Penetrasyon etkinliği (%) ±SH Üreme oranı (400 nematod ile) GS50A Da 5,0 ±1 a* 211 ± 2 a 1,25 ±0,5 a 0,53 AUS 4930 Da 26,2 ±3 a 243 ±86 a 6,55 ±0,7 ab 0,61 CROC. Da 62,0 ±9 ab 300 ±61 a 15,5 ±2,2 abc 0,75 JANZ Du 100 ±27 b 1595±149 b 25 ±6,7 bc 3,99 *Aynı sütunda benzer harfler içeren ortalamalar Duncan (P<0,05) testine göre birbirinden farksızdır. Melezlemelerin ardından P. thornei ye karşı devamlı bir dağılımın sağlanması dayanıklılığın birçok gen tarafından kontrol edildiğini göstermektedir (Şekil 4.14, 4.15). Populasyonların frekans histogramları incelendiğinde populasyon ortalaması ve varyansı her bir populasyon için şekillerde gösterilmiştir. Dayanıklılık kaynaklarının melezlenmesi sonucu oluşturulan DaxDa populasyonlarda ebeveynlerden daha dayanıklı bireylerin oluşması bu hatlarda eklemeli gen etkisinin bulunduğunu göstermektedir. Zwart (2003) farklı iki kaynakta yaptığı çalışmada P.thornei dayanıklılığının çokgenli ve eklemeli olduğunu göstermiştir. F2 populasyonların frekans histogramında her iki duyarlı ebeveynde de dayanıklı çeşitlerin oluşturduğu kombinasyonda P.thornei ye karşı dayanıklılığın artırıldığı tespit edilmiştir. Dağılım tablolarına bakıldığında ebeveyn ortalamaları bireylerin ortalamalarından istatistiksel olarak farklı olduğu görülmektedir. Bu da melezlemeden dolayı ortaya çıkan dağılımın testlemeyle yapılan yarım diallel analizinin başarılı olduğunu göstermektedir. 78

93 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY AUS 4930 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA AUS4930 x=5.76 O 2 =3.09 CROC GS50A AUS4930 GS50A x=4.19 O 2 = PASTOR AUS4930 Pastor x=5.19 O 2 = CROC_1/AE.SQUAR ROSA (224)//OPATA x=4.92 CROC O 2 =2.70 GS50A CROC x=5.47 O 2 =3.16 Pastor GS50A GS50A Pastor x=3.80 O 2 = Şekil Kısmi dayanıklı hatların Pastor çeşidiyle oluşturduğu dağılım sıklığı. Y aksisi birey sayılarının x aksisi üzerinde oluşturduğu farklı nematod yoğunluklarını göstermektedir (logx+1). Ayrıca her bir populasyonunun ortalaması ve varyansı şekilde verilmiştir. 79

94 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY AUS 4930 CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA AUS4930 x=5,76 O 2 =3,09 CROC GS50A GS50A AUS4930 x=4,19 O 2 =2, JANZ AUS4930 x=5,67 O 2 =2,86 Janz CROC_1/AE.SQUARROS A (224)//OPATA CROC GS50A x=4,92 O 2 =2, CROC x=5,38 O 2 =2,75 Janz GS50A GS50A x=5,99 O 2 =3,27 Janz Şekil Kısmi dayanıklı Hatların Janz çeşidiyle oluşturduğu dağılım sıklığı. Y aksisi birey sayılarının x aksisi üzerinde oluşturduğu farklı nematod yoğunluklarını göstermektedir (log+1).ayrıca her bir populasyonunun ortalaması ve varyansı şekilde verilmiştir. 80

95 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY P. thornei ye karşı dayanıklılıkta ebeveynlerin hastalığa karşı oluşturduğu kalıtımın belirlenmesi büyük önem arzetmektedir (Zwart, 2003). Bu çalışmayla elde edilen bulgularla ilk defa CROC ve AUS 4930 hatlarının yarım diallel çalışması yapılarak bu kaynakların P. thornei ye karşı melezlemelerde oluşturdukları kalıtım incelenmiştir. Buğdayda yarım diallel melezlemenin başarısı kullanılan ebeveynlere bağlı olarak değişmektedir (Bitsc ve ark., 1998). Ayrıca genetik ve çevre faktörlerinin kombine etkisi sonucunda farklı allel kombinasyonları farklı fenotipleri oluşturmaktadır (Landridge ve ark., 2001). Farsi (1995), 18 buğday çeşidi, çavdar ve tritikale ile yaptıkları çalışmada P. thornei ye karşı etkili genetik mekanizmanın P. neglectus a karşı etkili olmadığını bildirmişlerdir. Ancak bu çalışmada kullanılan AUS 4930 kök yara nematodlarına (Pratylenchus spp.) ve Hububat kist nematodu (Heterodera avenae) nun Avustralya nın 13 patotipine karşı tek bir genle yüksek derecede dayanıklı olduğunu, belirtmiştir. Ayrıca dünyanın farklı bölgelerinden alınan nematod populasyonlarına karşı bu çeşidin reaksiyonu incelendiğinde, daha önce Avustralya populasyonuna dayanıklı olduğu belirlenen Cre1 ve Cre3 genlerinin diğer populasyonlara AUS 4930 kadar dayanıklı olmadığını belirtmişlerdir (Nicol ve Rivoal, 2000). Ülkemizde ıslah programlarında P. thornei ye karşı dayanıklı kaynaklar henüz kullanılmamaktadır. Elde edilen bu sonuçlar iyi bir genel kombine etkisi bulunan bu hatların P. thornei ye karşı dayanıklılıkta iyi birer kaynak olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Yarım diallel populasyonların dağılım grafikleri (Şekil 4.16) incelendiğinde DaxDa populasyonların ebeveynlerin üzerinde dayanıklı birey oluşturduğu gözlenmiştir. Bu sonuç iki önemli farkı ortaya koymuştur. Birincisi dayanıklı bireylerin dayanıklılık bölgeleri farklıdır. İkincisi ise farklı bulunan dayanıklılık kaynakları melezlendiğinde yeni ve daha dayanıklı bireyler elde edilebilmektedir. Bu da dayanıklı genlerin piramide edilmesine olanak sağlamaktadır. DaxDa populasyonlarda nematodun gelişemediği tam dayanıklı bireylerin olduğu tespit edilmiştir. 81

96 BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY DaxDu DaxDa GS50A GS50A JANZ GS50A GS50A JANZ GS50A GS50A GS50A GS50A GS50A GS50A JANZ JANZ JANZ JANZ JANZ JANZ JANZ C C C C C C C C P.thornei/bitki GS50A x Janz (Popülasyon 4) P. thornei/bitki GS50A x AUS4930 (Popülasyon 7) P. thornei/bitki AUS4930 x Janz (Popülasyon 5) P. thornei/bitki GS50A x CROC (Popülasyon 8) CROCx JANZ (Popülasyon 6) CROCx AUS4930 (Populasyon 9) 7000 P. thornei/bitki # P. thornei/bitki JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA AU S4930 CROC CROC CROC A U S49 30 CROC AU S4930 AU S4930 CROC CROC Şekil Yarım diallel çalışmasında kullanılan DayanıklıxDayanıklı ve Dayanıklı x Duyarlı çeşitlerin melezlenmesi ile elde edilen F2 bireylerin Pratylenchus thornei ye karşı oluşturduğu dağılım. P. thornei ye karşı dayanıklılık bitkilerde basit yani tek bir genle veya kompleks yani birçok genle olabilir. (Fassuliotis, 1987). hatlarıyla Bu çalışmada CROC ve AUS 4930 hatlarının diğer buğday çeşit veya melezlenmesi sonucu oluşan kalıtımın ortaya çıkarılması ileriki çalışmalara ışık tutması bakımından çok önemlidir. Çünkü nematodlara karşı dayanıklı çeşitlerin kullanabilmesi için dayanıklılık mekanizmasının bilinmesinin çok önemli olduğu belirtilmiştir (Cook, 1974). 82

97 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Yapılan bu çalışmalardan sonra AUS 4930 ve CROC dayanıklılık kaynakları, CIMMYT ve Avustralya da yüksek kaliteli ve çevreye adaptasyonu iyi buğday çeşitleri ile melezlenmiştir. Bu hatların Türkiye de de yüksek verimli ve kaliteli çeşitler ile melezlenmesi ve üretime verilmesi dayanıklı çeşit elde etme çalışmalarında çok önemli katkılar sağlayacaktır Pratylenchus thornei ye Karşı Dayanıklılığının Moleküler Yöntemlerle Genetiğinin Araştırılması Kültür bitkilerinde dayanıklılık genlerine bağlı olan moleküler markırların belirlenmesi ıslahta daha dayanıklı bitkilerin elde edilmesine olanak sağlamaktadır. Farklı gen kaynaklarından oluşan hastalık ve zararlılara karşı dayanıklılığın bir araya getirilerek tek bir bitkide toplanmasına gen piramidi adı verilmektedir (Michelmore, 1995). Nematodlara karşı dayanıklı çeşitlerin geliştirilebilmesi için dayanıklılık mekanizmasının bilinmesinin çok önemli olduğu daha önceki çalışmalarda belirtilmiştir (Cook, 1974). Bundan dolayı dünyada P. thornei ye karşı dayanıklılığı bilinen buğday iki önemli hattında dayanıklılığın kalıtımı ve dayanıklılıkla bağlantılı DNA markırları bulunmaya çaılışılmıştır. Moleküler yöntemlerle dayanıklılığı araştırmadan önce populasyonları klasik yöntemlerle P. thornei ye karşı laboratuvarda test edilmiştir. Bu test sonuçları çalışmanın ve bölümünde verilmiştir. Ayrıca iki farklı buğday populasyonunun P thornei ye karşı reaksiyonunun dağılım sıklığı Şekil 4.17 de gösterilmiştir. 83

98 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Birey saysı AUS4930 x=5.75 O 2 =2,63 Pastor log x+1 (P.thornei /bitki) log x+1 (P. thornei/bitki) a b Şekil Pratylenchus thornei nin iki farklı (Dayanıklı x Duyarlı) populasyonda frekans dağılımı. (a) AUS x Pastor F9 populasyonu b) CROC x Pastor F2 Populasyonu. Sayılar log x+1 e göre değerlendirilmiştir. Özellikle CROCxPastor F2 populasyonunun transgenesif bir açılım gösterdiği ve duyarlı ebeveynlerden oluşan Pastor çeşidinin dayanıklı hatlarla yapılan melezlemelerinde dayanıklı bireylerin fazlalığı göze çarpmaktadır. Bu da Pastor çeşidinin dayanıklı hatlarla yapılan melezlemelerde tercih edilebilecek bir ebeveyn olduğunu göstermektedir. Dayanıklılığın seviyesi her iki dayanıklı ebeveynde de kısmi dayanıklı olarak kabul edilmektedir. Dayanıklı ve Duyarlı bitkilerden elde edilen F3 bireylerinin dağılımı dayanıklılığın güçlü bir şekilde birden fazla genle kontrol edildiğini göstermektedir SSR Primer Taraması Bu çalışmada kullanılan iki buğday populasyonunun ebeveynleri toplam 33 SSR ile taranmış ve polimorfik Çizelge 4.8 de verilmiştir. Bu 33 SSR daha önce yapılan haritalama çalışmalarından faydalanılarak seçilmiştir (Zwart ve ark., 2005, 2006; Schmidt ve ark., 2005). 84

99 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Çizelge 4.8. İki farklı populasyonda test edilen Mikrosatellit primerlerin ebeveynlerde oluşturduğu polimorfizim. Kromozom SSR AUS x Pastor CROC. x Pastor 1 1B GWM11 F F 2 1B GWM131 F FD 3 1B GWM273 F F 4 1B GWM443 F F 5 2B CFD11 F F 6 2B GWM191 FD FD 7 2B GWM494 FD FD 8 2B GWM55* FD FD 9 2B GWM614 F F 10 2D GDM6 F F 11 2D GWM3 F FD 12 3B GWM112 FD FD 13 3B GWM2 F F 14 3B GWM285 FD FD 15 3B GWM299 F F 16 3B GWM389 F F 17 3B GWM533 FD FD 18 3B WMC43 FD FD 19 3D GWM183 F F 20 3D GWM664 FD FD 21 4A GDM38 F FD 22 4A GDM88 FD FD 23 4A WMC48 FD FD 24 4B GWM066 F FD 25 4D GWM066 FD FD 26 4D GWM129 F F 27 5A GWM617 FD FD 28 6A GWM121 FD FD 29 6A GWM459 FD FD 30 6D GDM098 F F 31 6D GDM132 FD FD 32 6D GWM469 F F 33 6D GWM518 FD FD F=Farklı, FD=Farklı değil Polimorfik tarama başlangıçta sadece agaroz jelle yapılırken daha sonra poliakralamid jel kullanılmıştır. 33 SSR dan sadece 7 si ebeveynler arasında agaroz jelde farklı bulunmuştur. Ebeveynlerde farklı çıkan 4 SSR primeri, AUS x Pastor populasyonunda agaroz jelde taranmış ve çıkan sonuçlar puanlanarak biyolojik testte çıkan sonuçlarla karşılaştırılarak istatistiki teste tabi tutulmuştur. Kromozom 1B de bulunan iki farklı 2 SSR (gwm11 and gwm273) istatistiki olarak 85

100 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY farklı bulunmuştur. İstatistiki olarak önemli olmayan iki SSR dan biri 4D kromozomunda, diğeri ise 1B kromozomunda bulunmuştur (Çizelge 4.9). Gwm273 ve gwm11 kromozom 1B den 1cM ile ayrılırken gwm131 yaklaşık 3cM uzakta bulunmaktadır. AUS x Pastor populasyonunda gwm11 dayanıklılıkla ilişkili olarak gwm 273 den daha önemli çıkmıştır. Fakat gwm 131 ise istatistiki olarak önemli çıkmamıştır. Croc ve Pastor ebeveynlerinde yedi SSR dan beşi farklı bulunmuş ve bütün populasyonu taranmış ve puanlanmıştır. 5 SSR dan sadece 1B kromozomuda bulunan gwm 11 istatistiki olarak farklı bulunmuştur (Çizelge 4.9, Şekil 4.19, ). Diğer 4 SSR primeri (1B, 3B, 4D ve 6D kromozomlarında yer alan) CROCxPastor populasyonu da istatistiki olarak farklı bulunmamıştır. Bu populasyonda gwm 11 dayanıklılıkla ilişkili iken gwm 273 te bir ilişki bulunamamıştır. Şekil AUS 4930 x Pastor birey ve ebeveyn DNA larının 1B lokusuna özel Gwm11 primeri ile çoğaltılmasıyla elde edilen PCR ürünlerinin agaroz jeldeki görüntüsü (P:Pastor, A:AUS 4930). Şekil Croc x Pastor birey ve ebeveyn DNA larının Gwm11 primeri ile çoğaltılmasıyla elde edilen PCR ürünlerinin agaroz jeldeki görüntüsü (P:Pastor, G:GS50A, J:JANZ, C:CROC, A:AUS 4930). 86

101 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Halil TOKTAY Agaroz jelde farklı bulunmayan SSR lardan bazıları poliakralimid jel kullanılarak taranmıştır. AUS 4930xPastor populasyonunda yapılan bu tarama sonucunda iki farklı SSR daha P. thornei ye karşı dayanıklılıkla ilişkilendirilmiştir. Bu SSR lardan gwm 614, 2B kromozomunu ve gwm 469 ise 6D kromozomunda bulunmamaktadır (Çizelge 4.9). Poliakralamid jelde üç farklı SSR (gwm2, cfd11 ve gwm129) ise CROC x Pastor populasyonunda zayıf bir şekilde dayanıklılıkla ilişkilendirilmiştir. Bunlardan ikisi kromozom 3B ve 4D haritalanmıştır (Çizelge 4.9, Şekil 4.20). Kromozom 6D ise istatistiki olarak önemli bulunmamıştır. 1 KB Şekil Croc x Pastor bireylerine ait PCR ürünlerinin agaroz jeldeki görüntüsü 87