Güney Marmara Bölgesi kabakgil üretim alanlarında cucumber mosaic virus enfeksiyonunun tespiti ve kılıf protein gen diziliminin filogenetik analizi

Year 2021, Volume: 58 Issue: 2, 239 - 246, 30.06.2021

Ali Karanfil , Savaş Korkmaz

https://doi.org/10.20289/zfdergi.682293

Cited By: 9

Abstract

Amaç: Güney Marmara Bölgesi (GMB) kabakgil üretim alanlarında cucumber mosaic virus (CMV) enfeksiyonunun tespiti ve elde edilen CMV izolatlarının moleküler karakterizasyonu amacı ile bu çalışma yürütülmüştür.
Materyal ve Yöntem: GMB’yi oluşturan Çanakkale, Balıkesir ve Bursa illerinde arazi çalışmaları gerçekleştirilerek virüs ve virüs-benzeri simptom gösteren bitkilerden örnekler alınmış ve DAS-ELISA yöntemi ile CMV enfeksiyonu açısından testlenmiştir. İleri analizler için toplanan örnekler içerisinden 3 tanesi elde edildikleri coğrafik orijine göre seçilerek, RT-PCR ile kılıf protein genlerinin tamamı çoğaltılarak klonlanmış ve sekanslanmıştır.
Araştırma Bulguları: Arazi çalışmaları sonucunda 72 bitkiden örnek alınmıştır. Virüs tanılama çalışmaları sonucunda ise 10 bitkide CMV enfeksiyonu tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen sekans analizleri sonucunda GMB CMV izolatları birbirleri ile nükleotit düzeyinde %93.15-99.70 oranında, amino asit düzeyinde ise bu izolatların %97.71-100 oranında benzerlik gösterdiği belirlenmiştir. Dünya izolatları ile gerçekleştirilen karşılaştırmalar sonucunda ise GMB izolatlarının nükleotit ve aminoasit düzeyinde %76-100 benzerlikler gösterdiği tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen filogenetik analizler sonucunda ise GMB CMV izolatlarının ikisinin altgrup IA, birinin ise altgrup IB’de olduğu belirlenmiştir.
Sonuç: Gerçekleştirilen bu çalışma ile GMB kabakgil üretim alanlarında CMV enfeksiyonu tespit edilerek ülkemizden ilk kabakgil CMV izolatlarının kılıf protein gen dizilimlerinin genbankasında yer alması sağlanmıştır.

Keywords

CMV, DAS-ELISA, RT-PCR, sekanslama

Supporting Institution

Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

FBA-2019-2873

Thanks

Bu çalışma Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimince Desteklenmiştir. Proje Numarası: FBA-2019-2873.

Detection and phylogenetic analysis of coat protein gene region of cucumber mosaic virus Infecting cucurbit plants in South Marmara Region of Turkey

Abstract

Objective: This study was carried out for the detection and molecular characterization of cucumber mosaic virus (CMV) infecting cucurbit plants in the Southern Marmara Region (SMR) of Turkey.
Material and Methods: Surveys were performed in the SMR (Çanakkale, Balıkesir and Bursa provinces) and, samples showing virus and virus-like symptoms were collected. The samples were tested by DAS-ELISA to detect CMV infection. For further analysis, three isolates were selected according to the geographic origin which they were obtained from. Their complete coat protein genes were amplified by RT-PCR, cloned and sequenced.
Results: While seventy-two samples were collected, CMV infection was found in 10 plants. As a result of sequence analysis, SMR CMV isolates were 93.15-99.70% and 97.71-100% similar to each other at nucleotide (nt) and amino acid (aa) levels, respectively. And, it was determined that 76-100% similarities with world isolates at nt and aa levels. Moreover, based on the phylogenetic analysis, it was determined that two of the GMB CMV isolates were in subgroup IA and remaining was in subgroup IB.
Conclusion: CMV infections were detected in cucurbit plant production areas of SMR. And, for the first time, complete coat protein gene sequences of Turkish cucurbit CMV isolates were deposited in Genbank.

Keywords

CMV, DAS-ELISA, RT-PCR, sekanslama

Project Number

FBA-2019-2873

References

• Altınay N. 2017. Tekirdağ ilinde bazı kabakgil türlerinde virüs infeksiyonlarının belirlenmesi. NKÜ. Fen Bil. Ens., Bitki Koruma ABD, Yüksek Lisans Tezi, 73 s.
• Beler Ö, Açıkgöz S. 2005. Ege ve Marmara bölgelerindeki zeytin fidanlıkları ve ağaçlarında görülen bazı virüs hastalıklarının ELISA testi ile saptanması. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2(1), 79-84.
• Buzkan N, Arpaci BB, Simon V, Fakhfakh H, Moury B. 2013. High prevalence of poleroviruses in field-grown pepper in Turkey and Tunisia. Archives of Virology, 158(4), 881-885.
• Clark MF, Adams AN. 1977. Characteristics of the Microplate Method of Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay for the Detection of Plant Viruses. Journal of General Virology, 34(3): 475-483.
• Çağlar B.K. 2006. Hıyar mozaik virüsü (CMV)’nün kavun (CMV-K), domates (CMV-D), biber (CMV-B) izolatlarının biyolojik, serolojik, moleküler yöntemlerle karakterizasyonu ve satellit RNA’lerin virüs üzerindeki etkisi. ÇU. Fen Bil. Ens., Bitki Koruma ABD, Doktora Tezi, 89 s.
• Ergün M, Erkan S, & Can Paylan İ. 2013. Cucumber mosaic virus in globe artichoke in Turkey. Canadian Journal of Plant Pathology, 35(4), 514-517.
• Erkan S, Gümüş M, Paylan İC, Duman İ, Ergün M. 2013. İzmir ili ve çevresindeki bazı kışlık sebzelerde görülen viral etmenlerin saptanması. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 50: 311-322.
• Gümüş M, Erkan S, Serpil T. 2004. Bazı kabakgil türlerinin tohumlarındaki viral etmenlerin saptanması üzerinde araştırmalar. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 41(1), 49-56.
• Güneş N, Gümüş M. 2019. Detection and characterization of tomato spotted wilt virus and cucumber mosaic virus on pepper growing areas in Antalya. Journal of Agricultural Sciences, 25(3), 259-271.
• Jacquemond M. 2012. Cucumber mosaic virus. Advances in Virus Research, 84, 439-504. Karanfil A, Korkmaz S. 2017. Çanakkale ili börülce üretim alanlarında hıyar mozaik virüsü (cucumber mosaic virus; CMV)’nün tespiti ve kılıf protein genine göre moleküler karakterizasyonu. Bitki Koruma Bülteni, 57(3), 293-304.
• Kaya A, Erkan S. 2011. Detection and incidence of viruses in cucurbits grown in Izmir, Aydın, Manisa and Balıkesir provinces. Bitki Koruma Bülteni, 51(4), 387-405.
• Keçe MA, Kamberoğlu MA. 2016. Doğu Akdeniz Bölgesi’nde Karpuz Yetiştirilen Alanlarda Karpuz Mozayik Virüsü (WMV-2)’nün Biyolojik, Serolojik ve Moleküler Olarak Belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 13(3), 156-164.
• Kızmaz MZ, Sağır A, Baloğlu S. 2016. Diyarbakır ve mardin illeri kabakgil üretim alanlarında görülen viral hastalıkların yaygınlıklarının ve etmenlerinin belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 53(4), 397-406.
• Korkmaz F, Topkaya Ş, Yanar Y. 2018. Tokat kabakgil üretim alanlarında enfeksiyon oluşturan virüslerin belirlenmesi. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi, 7(2), 46-56.
• Köklü G, Yilmaz Ö. 2006. Occurrence of cucurbit viruses on field-grown melon and watermelon in the Thrace region of Turkey. Phytoprotection, 87(3), 123-130.
• Li R, Mock R, Huang Q, Abad J, Hartung J, Kinard G 2008. A reliable and inexpensive method of nucleic acid extraction for the PCR-based detection of diverse plant pathogens. Journal of Virological Methods, 154: 48–55.
• Muhire BM, Varsani A, Martin DP 2014. SDT: A virus classification tool based on pairwise sequence alignment and identity calculation. PLoS One, 9: 0108277.
• Ohshima K., Matsumoto K., Yasaka R., Nishiyama M., Soejima K., Korkmaz S., Ho S.Y.W., Gibbs A.J. and Takeshita M. 2016. Temporal analysis of reassortment and molecular evolution of cucumber mosaic virus: Extra clues from its segmented genome. Virology, 487: 188–197.
• Palukaitis P, Garcia-Arenal. F 2003. Cucumoviruses. Adv Virus Res, 62: 241-323.
• Palukaitis P, Roossinck MJ, Dietzgen RG, Francki RI. 1992. Cucumber mosaic virus. Adv Virus Research, 41: 281-348.
• Roossinck MJ, Zhang L, Hellwald KH. 1999. Rearrangements in the 5' nontranslated region and phylogenetic analyses of Cucumber mosaic virus RNA 3 indicate radial evolution of three subgroups. Journal of Virology, 73: 6752-6758.
• Sarı S. 2015. Samsun ilinde yetiştirilen yazlık sebzelerde enfeksiyon oluşturan Cucumber mosaic virus (CMV) izolatlarının karakterizasyonu ve konukçu-simptom-satellit RNA ilişkilerinin araştırılması. OMÜ. Fen Bil. Ens., Bitki Koruma ABD, Yüksek Lisans Tezi, 89 s.
• Topkaya S, Desbiez C, Ertunc F. 2019. Presence of cucurbit viruses in Ankara and Antalya province and molecular characterization of coat protein gene of zucchini yellow mosaic virus Turkish isolates. Fresenius Environmental Bulletin, 28 (4), 2442-2449.
• Zitter TA, Murphy JF. 2009. Cucumber mosaic. Plant Health Instructor, DOI: 10.1094. PHI-I-2009-0518-01.