Ayşegül Altıkardeşler 1, Ümit Arslan 1. e-posta:

Transkript

1 U. Ü. ZİRAAT FAKÜLTESİ DERGİSİ, 2007, Cilt 21, Sayı 1, 1-8 (Journal of Agricultural Faculty of Uludag University) Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) Çeşitlerinin Pas Hastalığı (Uromyces appendiculatus (Pers.: Pers.) Unger) na Karşı Reaksiyonları ve Bazı Fungisitlerin Etkisi * Ayşegül Altıkardeşler 1, Ümit Arslan 1 1 Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü-Bursa e-posta: [email protected] Özet: Bu çalışmada, Bursa ilinden 2004 yılında toplanan Fasulye Pası (Uromyces appendiculatus) nın 10 izolatına karşı bazı fasulye çeşitlerinin kontrollü koşullardaki reaksiyonları araştırılmıştır. Ayrıca, Fasulye Pası na karşı ruhsatlı fungisitlerden Kükürt, Mancozeb ve Propineb ile ruhsatlı olmayan Captan ın tam, yarım ve çeyrek dozlarının etkisi kontrollü koşullarda belirlenmiştir. Farklı dayanıklılık genlerini içeren uluslararası çeşitlerden Aurora (Ur-3), CNC (?), Great Northern 1140 (Ur-7), Mexico 309 (Ur-5), PC-50 (Ur-9, Ur-12), PI (Ur-11), PI (?) ve Redlands Pioneer (?) denenen tüm izolatlara karşı bağışık, diğer 3 çeşit Early Gallatin (Ur-4), Golden Gate Wax (Ur-6) ve Montcalm (?) ın duyarlı olduğu belirlenmiştir. Ticari çeşitlerden Alman Ayşe yüksek ve orta derecede dayanıklı, diğer 9 çeşit duyarlıdır. Captan, Kükürt, Mancozeb ve Propineb in denenen tüm dozları istatistiki olarak aynı etkiyi göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Fasulye Pası, Uromyces appendiculatus, çeşit reaksiyonu, fungisitler Reactions of Bean (Phaseolus vulgaris L.) Cultivars Against Bean Rust (Uromyces appendiculatus (Pers.: Pers.) Unger) and Efficacy of Some Fungicides Abstract: In this study, the reactions of some bean cultivars were determined under controlled conditions against 10 isolates of bean rust (Uromyces appendiculatus) collected from Bursa province in In addition, the efficacy of 100, 50 and 25 % of label dose of registered fungicides (Sulphur, Mancozeb, Propineb) and Captan that was not registered against bean rust was evaluated under controlled conditions. International cultivars containing different resistance genes, Aurora (Ur-3), CNC (?), Great Northern 1140 (Ur-7), Mexico 309 (Ur-5), PC-50 (Ur-9, Ur-12), PI (Ur-11), PI (?) and Redlands Pioneer (?) were immune to all tested isolates, while the other 3 cultivars Early Gallatin (Ur-4), Golden Gate Wax (Ur-6) and Montcalm (?) were susceptible. Among the commercial cultivars, Alman Ayşe, was highly resistant and moderately resistant, and the other 9 cultivars were susceptible. The efficacy of Captan, Sulphur, Mancozeb and Propineb at all tested doses was not significantly different. Key Words: Bean rust, Uromyces appendiculatus, cultivar reaction, fungicides * Yüksek Lisans Tezinden hazırlanmıştır. 1

2 Giriş Fasulye Pası (Uromyces appendiculatus (Pers.: Pers.) Unger) dünyanın birçok bölgesinde fasulye (Phaseolus vulgaris L.) üretimini sınırlayan en önemli hastalıklardan biridir (Mmbaga ve ark. 1996, Park ve ark. 2003). Hastalık Türkiye de yaygın olup, özellikle geniş çapta fasulye üretimi yapılan bölgelerde bazı yıllar önemli kayıplara neden olmaktadır (Karaca 1965, Karahan 1971). Bu hastalık kuru ve taze fasulyelerde % verim kaybına neden olmaktadır (Lindgren ve ark. 1995). Hastalığın kontrolünde dithiocarbamate grubundan bazı fungisitler (Pohronezny ve ark. 1987, Yücer 2003), konukçu dayanıklılığı ve çeşitli kültürel önlemler kullanılmaktadır. Fasulye Pası na karşı dayanıklı çeşitlerin kullanımının etkili, güvenli ve ekonomik olduğu birçok araştırıcı tarafından bildirilmektedir (Mmbaga ve ark. 1996, Faleiro ve ark. 2000, Alzate-Marin ve ark. 2004). Fasulye Pası na karşı dayanıklı çeşit ve ıslah hatları geliştirilerek üretime sunulmuştur (Stavely ve ark. 1989, Stavely ve Steinke 1990, Stavely ve McMillan 1992, Coyne ve ark. 1994, Stavely ve ark. 1994). Bu çalışmanın amaçları, Fasulye Pası na karşı ticari fasulye çeşitlerinin reaksiyonlarını belirlemek, yurtdışından sağlanan farklı genleri içeren çeşitlerin Fasulye Pası na karşı dayanıklılık ve duyarlılık reaksiyonlarını saptamak ve bazı fungisitlerin etkisini belirlemektir. Materyal ve Yöntem Araştırmada kullanılacak pas izolatlarını belirlemek amacıyla, Bursa nın fasulye yetiştiriciliği yapılan Gürsu (Merkez ilçe), Kestel (Merkez ilçe), Nilüfer (Özlüce köyü, Ürünlü köyü), Osmangazi (Yiğitali köyü), Yenişehir (Merkez ilçe, Çardak, Çeltikçi, Karasıl ve Yolören köyleri) deki tarlalardan 2004 yılında fasulye ekiminden 4-6 hafta sonra ve meyve doldurma-olgunlaşma dönemlerinde paslı yapraklar toplanmıştır. Araştırmada, farklı dayanıklılık genlerini içeren uluslararası çeşitler; Aurora (Ur-3), CNC (?), Early Gallatin (Ur-4), Golden Gate Wax (Ur-6), Great Northern 1140 (Ur-7), Mexico 309 (Ur-5), Montcalm (?), PC- 50 (Ur-9, Ur-12), PI (Ur-11), PI (?) ve Redlands Pioneer (?), Prof.Dr. James R. Steadman (Nebraska Üniversitesi, Bitki Patolojisi Bölümü, A.B.D.) dan temin edilmiştir. Ticari çeşitlerin tohumları ise farklı tohum firmalarından sağlanmıştır. Bu çeşitlerden Alman Ayşe (Toba Tohumculuk) ve Boncuk (İstanbul Tohumculuk) sırık fasulye grubunda yer alırken diğer çeşitler Atlanta ve Nassau (Holland Select) Ebro (Asgrow) Gina, Magnum, Romano ve Volare (May Tohumculuk) Nazende (Uludağ Tohumculuk) oturak fasulye grubundandır. Fasulye çeşitlerinin reaksiyonlarını belirlemek amacıyla, ilk önce duyarlı çeşit Gina kullanılarak (Arslan ve ark. 2006) tek püstül izolatları elde edilmiştir. Bu amaçla duyarlı çeşit (2 bitki/saksı) kontrollü koşullarda (20 ±2 C, nisbi nem % 75±5, 12 saat fotoperiyot, ışık şiddeti 167 µe/m 2 /s) iklim odasında yetiştirilmiştir. Bitkilerin inokulasyonu, ilk yaprakların % ı geliştiğinde (tohum ekiminden yaklaşık 10 gün sonra) yapılmıştır. İnokulasyon için hazırlanan 2x10 4 uredospor/ml spor süspansiyonuna 40 µl/l Tween 20 eklenmiş ve bir el spreyi ile yapraklara püskürtülmüştür. İnokule edilen bitkiler, penetrasyon koşullarını oluşturmak amacıyla 24 saat süreyle karanlıkta polietilen torbalarla örtülmüştür. İnokulasyonun ilk günü iklim odasındaki sıcaklık 18±2 C ye ayarlanmış ve bitkiler 24 saat karanlık koşullarda bırakılmıştır. Diğer günler bitkiler yukarıda belirtilen 2

3 koşullarda tutulmuştur. İnokulasyondan 6-7 gün sonra gelişen tek püstüller yeterli büyüklüğe ulaşınca steril bir bistüriyle alınmış ve bu tek püstüller tekrar duyarlı çeşit üzerinde çoğaltılmıştır. Tek püstül izolatları arasında olabilecek spor bulaşmalarını engellemek amacıyla; saksılar şeffaf polietilen torbalarla bir bölme oluşturacak şekilde çevrelenmiştir. Bu şekilde toplam 10 adet tek püstül izolatı oluşturulmuştur. Tek püstül izolatlarının her biri, kontrollü koşullarda yetiştirilmiş çeşitlere (2 bitki/saksı, 2 saksı/çeşit) inokule edilmiştir. İnokulasyon zamanı, tekniği ve koşulları yukarıda belirtildiği şekildedir. İnokulasyondan 12 gün sonra her bir yapraktaki tesadüfi olarak seçilen 5 püstülün çapları dijital bir kumpas kullanılarak ölçülmüş, Çizelge 1. de verilen (1-6) skalasına göre çeşitlerin reaksiyonları belirlenmiştir. Fungisitlerin Fasulye Pası na etkisinin belirlenmesi amacıyla duyarlı çeşit Gina her saksıda üç tohum olacak şekilde saksılara ekilmiştir. Bitkilerin çıkışından sonra yaklaşık olarak aynı büyüklükte yaprakları olan iki bitki bırakılmıştır. Denemede kullanılan fungisitlerin (Captan, Kükürt, Mancozeb ve Propineb) etkisinin belirlenmesi amacıyla fungisitler tam doz, yarım doz ve çeyrek doz olarak kullanılmıştır (Çizelge 2). Bu fungisitlerin 100 ml su içerisinde hazırlanmış dozları bitkilerin yapraklarına bir el spreyi ile homojen bir şekilde uygulanmıştır. Bu bitkiler, uygulamadan 2 saat sonra Yenişehir- Karasıl dan elde edilen izolatın 2x10 4 uredospor/ml+40 µl/l Tween 20 yoğunluğundaki spor süspansiyonu ile inokule edilmiştir. Deneme, iklim odasında yukarıda belirtilen kontrollü koşullarda yapılmıştır. İnokulasyondan 12 gün sonra her bir saksıdaki 4 yaprağın püstülleri sayılmıştır. Her bir uygulamadaki püstül sayıları, kontroldeki püstül sayıları ile karşılaştırılarak fungisitlerin yüzde (%) etkisi bulunmuştur. Çizelge 1. Fasulye Pası (Uromyces appendiculatus) na karşı çeşit reaksiyonlarının değerlendirilmesinde kullanılan skala (Stavely ve ark. 1983) Skala Değeri Simptom Reaksiyon 1 Simptom yok I (Bağışık) 2 Lekeler nekrotik veya klorotik 0.3 mm çapından küçük, sporulasyon (püstül) yok HR (Yüksek derecede dayanıklı) 2 + Lekeler mm çapında, sporulasyon (püstül) yok HR (Yüksek derecede dayanıklı) 2 ++ Lekeler 1-3 mm çapında, sporulasyon (püstül) yok HR (Yüksek derecede dayanıklı) Lekeler 3 mm çapından daha büyük, sporulasyon (püstül) yok HR (Yüksek derecede dayanıklı) 3 Püstül çapı 0.3 mm den küçük R (Dayanıklı) 4 Püstül çapı mm MR (Orta derecede dayanıklı) 5 Püstül çapı mm MS (Orta derecede duyarlı) 6 Püstül çapı 0.8 mm den büyük S (Duyarlı) 3

4 Çizelge 2. Araştırmada kullanılan fungisitler ve dozları (Yücer 2003) Fungisitin Adı, Aktif Madde Oranı ve Formülasyon Ticari Adı Firma Dozu (g/100 l su) Captan %50 WP Koruma Captan Koruma Kükürt % 80 WG Solfa Hektaş Mancozeb % 80 WP Dikotan M-45 Koruma Propineb % 70 WP Antracol Bayer Tam doz, 2 Yarım doz, 3 Çeyrek doz Deneme 3 tekerrürlü (her bir tekerrürde 2 saksı) olarak kurulmuş ve sonuçların güvenirliği açısından 2 kez tekrar edilmiştir. Elde edilen verilerin istatistiki olarak değerlendirilmesinde Minitab İstatistik Paket Programı (Minitab 1991) kullanılmıştır. Bulgular ve Tartışma Bu çalışmada, farklı dayanıklılık genlerini içeren fasulye çeşitlerinden Aurora (Ur-3), CNC (?), Great Northern 1140 (Ur-7), Mexico 309 (Ur-5), PC-50 (Ur-9, Ur-12), PI (Ur-11), PI (?) ve Redlands Pioneer (?) ın Fasulye Pası izolatlarına karşı bağışık (I) olduğu bulunmuştur (Çizelge 3). Dolayısıyla bu bağışıklık Ur-3, Ur-7, Ur-5, Ur-9, Ur-12 ve Ur-11 genleri ile sağlanmıştır. Bulgularımıza benzer şekilde Steadman ve ark. (2002), Mexico 309 (Ur-5), PI (Ur-11) ve Aurora (Ur-3) yı dayanıklı bulduklarını ve Güney Afrika daki fasulye yetiştiriciliği programlarında kullandıklarını bildirmektedirler. Aynı araştırıcılar Tanzanya da PI (Ur-11) nın dayanıklılığını kıracak izolatların bulunduğunu yalnız bu izolatların, Mexico 309 (Ur-5) ve Aurora (Ur-3) nın dayanıklılığının kırılmasında başarısız olduklarını kaydetmişlerdir. Bulgularımızla uyumlu diğer çalışmalarda Ur-5 ve Ur-11 in A.B.D. de pasa dayanıklılıkta rol oynayan önemli genler olduğu belirlenmiştir (Stavely 2000, Alzate-Marin ve ark. 2004). Bulgularımızdan farklı olarak A.B.D de bazı ırklara karşı Ur-4 ün dayanıklı olduğu bildirilmektedir (Kely ve ark. 1994). Ticari fasulye çeşitlerinden Alman Ayşe nin 8 izolata (GM, KM, NÜ, OY, YÇE, YM, YK ve YY) yüksek derecede dayanıklı (HR: Highly Resistant), 2 izolata (NÖ ve YÇ) ise orta derecede dayanıklı (MR: Moderately Resistant); diğer çeşitlerin tüm izolatlara karşı duyarlı (S: Susceptible) olduğu belirlenmiştir (Çizelge 3). Türkiye nin çeşitli illerinden sağlanan 9 Fasulye Pası izolatına karşı çalışmamızda kullandığımız çeşitlerden farklı 60 çeşidin reaksiyonlarının belirlendiği bir çalışmada sadece N-50 ve Warox un tüm izolatlara karşı dayanıklı olduğu bildirilmektedir (Katırcıoğlu 1994). 4

5 Çizelge 3. Fasulye çeşitlerinin Fasulye Pası (Uromyces appendiculatus) izolatlarına karşı kontrollü koşullarda reaksiyonları Farklı Genleri İçeren Çeşitler İzolatlar Skala Değerleri GM KM NÖ NÜ OY YÇ YÇE YM YK YY Reaksiyon Aurora (Ur-3) I CNC (?) I Early Gallatin (Ur-4) S Golden Gate Wax (Ur-6) S Great Northern 1140 (Ur-7) I Mexico 309 (Ur-5) I Montcalm (?) S PC-50 (Ur-9, Ur-12) I PI (Ur-11) I PI (?) I Redlands Pioneer (?) I Ticari Çeşitler Alman Ayşe HR, MR Atlanta S Boncuk S Ebro S Gina S Magnum S Nassau S Nazende S Romano S Volare S GM: Gürsu Merkez, KM: Kestel Merkez, NÖ: Nilüfer Özlüce, NÜ: Nilüfer Ürünlü, OY: Osmangazi Yiğitali, YÇ:Yenişehir Çardak, YÇE: Yenişehir Çeltikçi, YM: Yenişehir Merkez, YK: Yenişehir Karasıl, YY: Yenişehir Yolören 1: Simptom yok, 2: Lekeler nekrotik veya klorotik 0.3 mm çapından küçük, sporulasyon (püstül) yok, 4: Püstül çapı mm, 6: Püstül çapı 0.8 mm den büyük I: Bağışık, HR: Yüksek derecede dayanıklı, MR: Orta derecede dayanıklı, S: Duyarlı Çizelge 4. Fasulye Pası na karşı denenen fungisitlerin kontrollü koşullarda etkisi Fungisitler Dozlar (g/100 litre su) Yapraktaki Püstül Sayısı Etki (%) Kontrol a 0.00 b Captan b a b a b a Kükürt b a b a b a Mancozeb b a b a b a Propineb b a b a b a 1 Tam doz, 2 Yarım doz, 3 Çeyrek doz, Duncan testi P<

6 Fasulye Pası na karşı fungisitlerin etkisini belirlemek amacıyla yapılan denemede, ruhsatlı olmayan Captan, ruhsatlı Kükürt, Mancozeb ve Propineb in tam, yarım ve çeyrek dozlarının fasulye pası na etki oranları değerlendirildiğinde denenen dozlar arasında istatistiki olarak bir fark olmadığı, aynı düzeyde etkili oldukları bulunmuştur (Çizelge 4). Kontrollü koşullarda yapılan bu denemelerin sonuçları, bu konuda tarla koşullarında yapılacak çalışmalara yön vermesi açısından önemlidir. Sonuç Bursa ilindeki Fasulye Pası izolatlarına karşı farklı genleri içeren 11 çeşitten sadece Aurora (Ur-3), CNC (?), Great Northern 1140 (Ur-7), Mexico 309 (Ur-5), PC-50 (Ur-9, Ur- 12), PI (Ur-11), PI (?) ve Redlands Pioneer (?) ın bağışık olduğu belirlenmiştir. Bir başka deyişle Ur-3, Ur-7, Ur-5, Ur-9, Ur-12 ve Ur-11 dayanıklılık ıslahı çalışmalarında kullanılabilecek aday genlerdir. Ticari çeşitlerden ise sadece Alman Ayşe nin dayanıklı diğer çeşitlerin duyarlı olduğu belirlenmiştir. Dayanıklı bulunan Alman Ayşe çeşidinin üreticiler tarafından yaygın olarak yetiştirilmesi durumunda olası pas epidemileri engellenmiş olacaktır. Dayanıklılık sürekli değildir. Bu nedenle ıslahçılarla fitopatologların işbirliği halinde bir yandan patojen ırklarındaki varyasyonları izlerken diğer yandan da dayanıklı çeşit belirleme çalışmalarına ağırlık vermeleri gerektiği kaçınılmazdır. Denenen fungisitlerin, kontrollü koşullarda tam, yarım ve çeyrek dozlarının aynı düzeyde etkili bulunması bu fungisitlerin Fasulye Pası na karşı oldukça etkili olduğunu göstermektedir. İnsan ve çevre sağlığının giderek önem kazandığı, kimyasal savaşım için harcanan girdilerin yüksek olduğu günümüzde, düşük dozlarda kullanılan bir fungisitin sağlayacağı yararlar çok önemlidir. Bulgularımız, bu fungisitler ile özellikle tarla koşullarında planlanacak denemelerde çeşitli dozların oluşturulmasında yol gösterici olması açısından önemlidir. Teşekkür Bu çalışmada, farklı dayanıklılık genlerini içeren uluslararası çeşitlerin tohumlarını gönderen Prof. Dr. James R. Steadman (Nebraska Üniversitesi, Bitki Patolojisi Bölümü, A.B.D.) a teşekkür ederiz. Kaynaklar Alzate-Marin, A.L., T.L.P.O. Souza, V.A. Ragagnin, M.A. Moreira and E.G. Barros Allelism tests between the rust resistance gene present in common bean cultivar Ouro Negro and genes Ur-5 and Ur-11. J. Phytopathol., 152: Arslan, U., İlhan K. and O.A. Karabulut Evaluation of food additives and lowtoxicity compounds for the control of bean rust and wheat leaf rust. J. Phytopathol., 154: Coyne, D.P., D.S. Nuland, D.T. Lindgren and J.R. Steadman Chase pinto dry bean. HortScience 29:

7 Faleiro, F.G., W.S. Vinhadelli, V.A. Ragagnin, R.X. Correa, M.A Moreira and E.G. Barros RAPD markers linked to a block of genes conferring rust resistance to the common bean. Genet. Mol. Biol., 23: Karaca, İ Sistematik Bitki Hastalıkları. Ege Üniv. Ziraat Fak. Yay. No: 107, Cilt II. İzmir, S: Karahan, O Sebze Hastalıkları ve Mücadele Usulleri. T.C. Tarım Bak. Zir. Müc. ve Zir. Kar. Gn. Md. Mesleki Kitaplar Serisi. Ayyıldız Matbaası, Ankara, S: Katırcıoğlu, Y.Z Çeşitli bölgelerden temin edilen bazı fasulye örneklerinin bazı fasulye pası (Uromyces appendiculatus (Pers) Unger) izolatlarına karşı reaksiyonlarının saptanması. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi. Cilt: 3, Sayı: 3-4, Kely, J.D., S.D. Haley, L. Afanador, P.N. Miklas and J.R. Stavely Application of RAPD markers for disease resistance breeding in beans. Ann. Rep. Bean Impr. Coop., 37: Lindgren, D.T., K.M. Eskridge, J.R. Steadman and D.M. Schaaf A model for dry bean yield loss due to rust. HortTechhnology 5: Minitab, Minitab Reference Manual Release 8. PC. Version. Minitab Inc., State College, P.A. Mmbaga, M.T., J.R. Steadman and J.R. Stavely The use of host resistance in disease management of rust in common bean. Integ. Pest Manag. Rev., 1: Park, S.O., D.P. Coyne, J.R. Steadman and P.W. Skroch Mapping of the Ur-7 gene specific resistance to rust in common bean. Crop Sci., 43: Pohronezny, K., J. Francis and W.G. Fong Strategies for chemical control of snap bean rust in Florida and their compatibility with Canadian residue tolerances. Plant Dis., 71: Stavely, J.R Pyramiding rust and viral resistance genes using traditional and marker techniques in common bean. Ann. Rep. Bean Impr. Coop., 43: 1-4. Stavely, J.R., G.F. Freytag, J.R. Steadman and H.F. Schwartz The 1983 bean rust workshop. Ann. Rep. Bean Impr. Coop., 26: iv-vi. Stavely, J.R., J.R. Steadman, D.P. Coyne, D.T. Lindgren Belneb rust resistant-1 and 2 great northern dry bean germplasm. Hort Science 24: Stavely, J.R. and J, Steinke BARC-rust resistant bush wax bean germplasm lines. HortScience 25: Stavely, J.R. and R.T. McMillan BARC-rust resistant-bush, fresh- market green bean germplasm lines. HortScience 27: Stavely, J.R., J.D. Kelly and K.F. Grafton BelMiDak-rust resistant navy dry bean germplasm lines. HortScience 29: Steadman, J.R., M.A. Pastor-Corrales and J.S. Beaver An overview of the 3rd bean rust and 2nd bean common bacterial blight international workshops, March 4-8, 2002 Pieter maritzburg, South Africa, Ann. Rep. Bean Impr. Coop., 45:

8 Yücer, M.M Tarım İlaçları Hasat Yayıncılık Ltd. Şti. ISBN s: