The first record of Alternaria alternata causing shoot drying and dieback in pine trees in Sanlıurfa landscape areas in Türkiye

Year 2024, Volume: 29 Issue: 1, 212 - 223, 08.04.2024

Mehmet Güldür , Murat Dikilitaş , Berfin Kılınç , Eray Şimşek

https://doi.org/10.37908/mkutbd.1390538

Abstract

Shoot blight and dieback disease symptoms have been observed in the landscape areas of Sanlıurfa province of Türkiye recently. The number of trees showing symptoms of this type of disease is gradually spreading in the region. As a result of the isolations made from the symptomatic trees exhibiting typical disease symptoms, it was determined that the causative agent was Alternaria spp. based on the morphological observations of the fungal colonies and fungal structures developing on PDA (Potato Dextrose Agar) nutrient medium. Following pathogenicity test with using regional represantative isolates, symptoms similar to those observed in naturally infected pine trees were observed on artificially inoculated pine saplings and the fungal agent was re-isolated from these tissues. The morphological identification of the fungal agent was confirmed molecularly by amplifying and sequencing the Internal Transcribed Spacer (ITS) gene region (ITS1-5.8S rDNA-ITS4) and large subunit (LSU) gene region (NL1-NL4). The sequence result of the representative isolate (Accession number for ITS: OR145842; accession number for LSU; OR616592) registered in the GenBank showed 99.9% similarity with Alternaria alternata isolate. According to results of the morphological and molecular studies, this is the first report of A. alternata as a causal agent of shoot blight and dieback death disease on pine trees growing in Türkiye.

Keywords

Pine, Alternaria alternata, Blight, Pathogenicity, ITS, LSU

Project Number

18428

Şanlıurfa peyzaj alanlarında çam ağaçlarında sürgün kurumalarına ve geriye doğru ölümlere neden olan Alternaria alternata etmeninin Türkiye’deki ilk kaydı

Abstract

Şanlıurfa ili peyzaj alanlarındaki çam ağaçlarında son zamanlarda sürgün yanıklığı ve geriye doğru ölümler şeklinde hastalık belirtileri görülmüştür. Bölgede bu tür hastalık belirtisi gösteren ağaçların sayısı gittikçe artmaktadır. Tipik hastalık belirtisi gösteren ağaçlardan yapılan izolasyonlar sonucunda, PDA (Patates Dekstroz Agar) besi yerinde gelişen fungal izolatların koloni ve sporlarının morfolojik gözlemlere dayalı olarak hastalık etmeninin Alternaria spp.’a ait olduğu belirlenmiştir. Bölge izolatları arasından seçilen temsili izolatlarla yapılan yapay inokulasyon sonucu çam fidanları üzerinde doğal enfekteli çam ağaçlarında görülen belirtilere benzer belirtiler gözlenmiş olup, fungal etmen bu dokulardan yeniden izole edilmiştir. İzole edilen fungal etmenin morfolojik tanısı Internal Transcribed Spacer (ITS) gen bölgesi (ITS1-5.8S rDNA-ITS4) ve large subunit (LSU) gen bölgesi (NL1-NL4) çoğaltılıp dizilenmesi ile moleküler olarak da teyit edilmiştir. Gen bankasına kaydedilen temsili izolatın (ITS için erişim no: OR145842; LSU için erişim no; OR616592) sekans sonucu Alternaria alternata izolatı ile %99.9 oranında benzerlik göstermiştir. Elde edilen morfolojik ve moleküler çalışma sonuçları A. alternata’nın Türkiye’de yetişen çam ağaçlarında sürgün yanıklığı ve geriye doğru ölüm hastalığı etmeni olduğu ilk kez bu çalışma ile belirlenmiştir.

Keywords

Çam, Alternaria alternata, Yanıklık, Patojenisite, ITS, LSU

Supporting Institution

Harran Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (BAP)

Project Number

18428

Thanks

Yazarlar çalışmadaki katkılarından dolayı Harran Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (BAP)’ne (Proje no: 18428) teşekkür ederler.

References

• Ahrens, U., & Seemüller, E. (1992). Detection of DNA of plant pathogenic mycoplasmalike organisms by a polymerase chain reaction that amplifies a sequence of the 16 S rRNA gene. Phytopathology, 82 (8), 828-832.
• Aktan, M., Çimen, N., & Özçelik, Y. (2017). Madencilik amaçlı orman izinlerinin Türkiye ve dünyadaki mevzuat uygulamalarının karşılaştırılması. 25. Uluslararası Madencilik Kongresi ve Sergisi, 11-14, Antalya, Türkiye.
• Anonymous (2018a). https://www.camagaci.gen.tr/karacam.html
• Anonymous (2018b). https://ormuh.org.tr/uploads/docs/Orman%20zararlilari%20ve%20mucadelesi.pdf
• Bora, T., & Karaca, İ. (1970). Kültür bitkilerinde hastalığın ve zararın ölçülmesi. Ege Üniversitesi Yardımcı Ders Kitabı, 167, 8.
• Botella, L., Santamaría, O., & Diez, J.J. (2010). Fungi associated with the decline of Pinus halepensis in Spain. Fungal Diversity, 40, 1-11. https://doi.org/10.1007/s13225-010-0025-5
• Gallitelli, D., & Minafra, A., (1994). Electroforesis. Course on Plant Virus Diagnosis, 89-99 p., Adana-Türkiye.
• Gutierrez-Flores, L.M., Mauricio-Gutierrez, A., Carcano-Montiel, M.G., Portillo-Manzano, E., Gomez-Velazquez, L., Sanchez-Alonso, P., & Lopez-Reyes, L. (2020). Fungi associated with sick trees of Pinus patula in Tetela de Ocampo, Puebla, Mexico. Archives of Phytopathology and Plant Protection, 53 (13-14), 591-611. https://doi.org/10.1080/03235408.2020.1778241
• Gürel, M., Kocatürk, S., & Maden, S. (1993). Önemli Orman Ağaçlarında Görülen Gövde ve Dal Kanserleri. I. Ormancılık Şurası, 1-5 Kasım 1993, Tebliğler ve Ön Çalışma Grubu Raporları, Ankara, 3 (13), 73-179.
• Hall, T.A. (1999). BioEdit: A user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series, 41, 95-8.
• Kahriman, A., Kumaş, G., Yılmaz, S., Sönmez, T., Yavuz, M., Şahin, A., & Uzun, M. (2016). Antalya ve Mersin Yöresi saf Kızılçam meşcerelerinde hasılat araştırmaları. 112O808 Nolu Proje Raporu.
• Kılınç, B., Güldür, M.E., & Dikilitaş, M. (2022). Şanlıurfa ilinde Antepfıstığı (Pistacia vera L.) ağaçlarında Neoscytalidium novaehollandiae’nın bulaşıklık oranının belirlenmesi, morfolojik ve genetik karakterizasyonu. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 26 (1), 25-39. https://doi.org/10.29050/harranziraat.1028027
• Kumar, S., Stecher, G., & Tamura, K. (2016). MEGAX: Molecular evolutionary genetics analysis version 10.0 for bigger datasets. Molecular Biology and Evolution, 33 (7), 1870-1874.
• Kurt, Ş., & Soylu S. (2011). Orman fidanlarında solgunluk, kök ve kökboğazı çürüklüklerine neden olan toprak kökenli etmenlerin belirlenmesi. Türkiye 1. Orman Entomolojisi ve Patolojisi Sempozyumu, 23-25 Aralık 2010, Antalya, 287-288.
• Kurt, Ş., Soylu, S., Uysal, A., Soylu, E.M., & Kara, M. (2020). Ceviz gövde kanseri hastalığı etmeni Botryosphaeria dothidea’nın tanılanması ve bazı fungisitlerin hastalık etmenine karşı in vitro antifungal etkinliklerininin belirlenmesi. Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 25(1), 46-56. https://doi.org/10.37908/mkutbd.686111
• Michailides, T.J., & Morgan, D.P. (1992). Control of Alternaria Late Blight of Pistachio by Skipping One ''Critical'' İrrigation and by Applying Organic Fungicides. California Pistachio Industry Annual Report, Crop Year 1992-1993, 80-92.
• Orman Genel Müdürlüğü. (2015). Türkiye Orman Varlığı. www.ogm.gov.tr
• Oskay, F., Lehtijarvi, A., Dogmus-Lehtijarvi, H.T., & Woodward, S. (2018). First report of Diplodia sapinea on Cedrus libani in Turkey. New Disease Reports, 38 (1), 13. http://dx.doi.org/10.5197/j.2044-0588.2018.038.013
• Palmer, M.A., Mc Roberts, R.E., & Nicholls, T.H. (1988). Sources of inoculum of Sphaeropsis sapinea in forest tree nurseries. Phytopathology, 78, 831-835.
• Peterson, G.W. (1981). Diplodia Blight of Pines, Forest İnsect and Disease Leaf let 161, U.S. Agriculture Forest Service. www.na.fs.fed.us/spfo/pubs/fidls/diplodia/diplodiafidl.htm
• Rehner, S.A., & Samuels, G.J. (1994). Taxonomy and phylogeny of Gliocladium analysed from nuclear large subunit ribosomal DNA sequences. Mycological Research, 98 (6), 625-634.
• Soylu, S., Kurt, Ş., & Soylu, E.M. (2001). Kahramanmaraş bölgesi ormanlarındaki çam ağaçları üzerinde sorun olan önemli fungal hastaliklarin belirlenmesi. Türkiye IX. Fitopatoloji Kongresi, 3-8 Eylül 2001, Tekirdağ, 385-391.
• Soylu, S., Atay, M., Kara, M., Uysal, A., Soylu, E.M., & Kurt, Ş. (2023). Morphological and molecular characterization of Fusarium incarnatum as a causal disease agent of pepper (Capsicum annuum) fruit rot. Journal of Phytopathology, 171, 688-699. https://doi.org/10.1111/jph.13228.
• Sümer, S. (2000). Orman Bakanlığı Makamına Kahramanmaraş Yöresi İçin Hazırlanan Rapor. İstanbul.
• Türkölmez, Ş., Derviş, S., Çiftçi, O., & Dikilitas, M. (2019). First report of Neoscytalidium dimidiatum causing shoot and needle blight of pines (Pinus spp.) in Turkey. Plant Disease, 103 (11), 2960-2961. https://doi.org/10.1094/PDİS-05-19-0964-PDN
• Uysal, A., Kurt, Ş., Soylu, S., Kara, M., & Soylu, E.M. (2022) Hatay ilinde yer alan turunçgil paketleme tesislerinde meyve ve hava kökenli mikrobiyata içerisindeki fungal ve bakteriyel türler ile yoğunluklarının belirlenmesi. Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 27 (2), 340-351. https://doi.org/10.37908/mkutbd.1095692
• Vente, J., Verduyn, R., Verstraeten, G.,Vanmaercke, M., & Poesen, J. (2011). Factors controlling sediment yield at the catchment scale in NW Mediterranean geoecosystems. Journal of Soils and Sediments, 11, 690-707. https://10.1007/s11368-011-0346-3 launch
• Vilgalys, R., & Hester, M. (1990). Rapid genetic identification and mapping of enzymatically amplified ribosomal DNA from several Cryptococcus species. Journal of Bacteriology, 172, 4238-4246. https://doi.org/10.1128/jb.172.8.4238-4246.1990
• Wang, Y., & Guo, L.D. (2007). A comparative study of endophytic fungi in needles, bark, and xylem of Pinus tabulaeformis. Canadian Journal of Botany, 85, 911-917. https://doi.org/10.1139/B07-084
• White, T.J., Bruns, T., Lee, S., & Taylor, J. (1990). Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, pp. 315-322. Academic Press: San Diego, U.S.A.
• Zhang, M-J., Zheng, X-R., Li, H., & Chen, F-M. (2023) Alternaria alternata, the causal agent of a new needle blight disease on pinus bungeana. Journal of Fungi, 9 (1), 71. https://doi.org/10.3390/jof9010071