Bazı Biber Çeşit ve Islah Hatlarının Potato virus Y (PVY)’nin 0 ve 1 Patotiplerine Reaksiyonlarının ve PVY’ye Resesif Dayanıklılıkta Rol Oynayan Genlerinin Araştırılması

Yıl 2022, Cilt: 9 Sayı: 3, 608 - 617, 23.07.2022

İlyas Deligöz , Miray Sokmen

https://doi.org/10.30910/turkjans.981393

Öz

Potato virus Y biberde enfeksiyon oluşturan en yaygın virüslerden bir tanesidir. Bu çalışmada, 23 biber çeşidi ve 30 ıslah hattının PVY-0 ve PVY-1 patotiplerine karşı reaksiyonları belirlenmiş ve pvr2 lokusundaki pvr2 allel genleri mekanik inokulasyon ve moleküler yöntemler ile belirlenmeye çalışılmıştır. Her çeşit ve hatta ait dörder bitki, PVY-0 ve PVY-1 patotipleri ile ayrı ayrı inokule edilmiştir. İnokule edilen bitkiler, virüs simptomları ve DAS-ELISA sonuçlarına göre değerlendirilmiştir. Daha sonra dayanıklı ve hassas olarak belirlenen bazı çeşitlerin, tetra primer amplification refractory mutation system (ARMS) PCR yöntemi kullanılarak pvr2 allelleri belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışma sonucunda test edilen ıslah hatlarının tamamı her iki patotipe hassas olarak bulunmuştur. Üç ticari çeşit her iki patotipe dayanıklı olarak belirlenirken bir çeşit ise PVY-0’a karşı dayanıklı olarak belirlenmiştir. Ayrıca, pvr2+ alleli bütün hassas bitkilerde belirlenirken, pvr2¹, pvr2² ve pvr2³ allelleri yalnızca dayanıklı genotiplerde belirlenmiştir. Moleküler çalışma sonuçları, resesif pvr2 allellerine spesifik SNP (tek nükleotid polimorfizm) markörleri ve tetra primer ARMS PCR metodunun biber ıslah programlarında PVY’ye dayanıklı ve hassas genotiplerin seçiminde kullanılabileceğini ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Biber, Potato virus Y, dayanıklılık, SNP markör

Destekleyen Kurum

Ondokuzmayıs Üniversitesi

Proje Numarası

PYO.ZRT1904.10.019

Teşekkür

Bu çalışma Ondokuzmayıs Üniversitesi PYO.ZRT1904.10.019 nolu Proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça

• Ayme, V., Petit-Pierre, J., Souche, S., Palloix, A., Moury, B., 2007. Molecular dissection of the Potato virus Y VPg virulence gene reveals complex adaptations to the pvr2 resistance allelic series in pepper, Journal of General Virology, 88, 1594–1601.
• Buzkan, N., Arpacı, B.B., Moury, B., Fabre, F., 2012. Sürekli virüs dayanıklılığı için Türkiye’de biberler ve potyvirüsler arasındaki genetik ilişkinin analizi. TÜBİTAK TOVAG 109O447 Nolu Proje Sonuç Raporu, 54 s. http://uvt.ulakbim.gov.tr/uvt/index.php?cwid=9&vtadi=TPRJ&ano=145857_e8cbffd43bbcd2dcce840b488d80db83 (erişim 19.06.2021).
• Caranta, C., Lefebvre, V., Palloix A., 1997. Polygenic resistance of pepper to potyviruses consists of a combination of isolate-specific and broad-spectrum quantitative trait loci, Molecular Plant Microbe Interaction, 10, 872–878. Çelik, N., Özalp, R., Göçmen, M., 2012. Antalya ili örtü altı biber yetiştiriciliğinde Patates Y Virüsü (PVY) patotiplerinin belirlenmesi ve bazı biber çeşitlerinin PVY’ye karşı reaksiyonları. Bitki Koruma Bülteni, 52 (3). 235-246.
• Çelik, İ., Özalp, R., Çelik, N.,Polat, İ., Sülü, G., Ünlü, A., 2013. Patates Y virüsü (Potato Virus Y = PVY)’ne dayanıklı sivri biber hatlarının geliştirilmesi. Derim, 30 (2), 42-53.
• Clark, M.F., Adams, A.N., 1977. Characteristics of microplate metod of Enzyme-linked Immunosorbent Assay for the detection of plant viruses, Journal of General Virology, 34, 475-483.
• Deligoz, İ, Sökmen, M., 2020. Samsun ilinde biber alanlarında enfeksiyon oluşturan Potato virus Y-patotiplerinin belirlenmesi ve moleküler karakterizasyonu." Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 35.3: 483-495.
• Dogimont, C., Palloix, A., Daubze, A.M, Marchoux, G., Selassie, K.G., Pochard, E., 1996. Genetic analysis of broad spectrum resistance to potyviruses using doubled haploid lines of pepper (Capsicum annuum L.), Euphytica 88, 231–239.
• Echer, M., Costa, C.P., 2002. Reaction of sweet pepper to the Potato Virus Y (PVYm)1, Scientia Agricola, 59 (2), 309-314. Greenleaf, W.H., 1986. Pepper breeding, 67-134. In 'Breeding Vegetable Crops', A.V.I., 67-127.
• Hamalainen, J.H., Watanabe, K.N., Valkonen, J.P.T., Arihara, A., Plaisted, R.L., Pehu, E., Miller, L., Slack, S.A., 1997. Mapping and marker-assisted selection for a gene for extreme resistance to Potato virus Y, Theoretical and Applied Genetics, 94, 192-197.
• Karataş, K., Arpacı, B.B., Buzkan, N., Tekik, A., 2017. Bazı Kırmızıbiber Hatlarının Patates Y Virüs (Potato Virus Y, Pvy) Patotiplerine Reaksiyonları. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 34 (2), 65-73.
• Kerlan, C., Moury, B., 2008. Potato Virus Y. In Encyclopedia of Virology, 287-296. Edited by B.W.J. Mahy & M.H.V. van Regenmortel. Oxford: Academic Press.
• Kyle, M.M, Palloix, A., 1997. Proposed revision of nomenclature for Potyvirus resistance genes in Capsicum, Euphytica, 97, 183–188.
• Moodley V., Naidoo, R., Gubba, A., Mafongoya, P.L., 2019. Development of Potato virus Y (PVY) resistant pepper (Capsicum annuum L.) lines using marker-assisted selection (MAS). Physiological and Molecular Plant Pathology, 105, 96-101.
• Özkaynak, E., Devran, Z., Kahveci, E., Doğanlar, S., Başköylü, B., Doğan, F.,İşleyen, M., Yüksel, A., Yüksel, M. 2014. Pyramiding multiple genes for resistance to PVY, TSWV and PMMoV in pepper using molecular markers. European Journal of Horticultural Science 79(4):233-239.
• Pasko, P., Luis Arteaga, M., Gil Ortega, R., 1992. Different kinds of reactions to PVY-1-2 in Capsicum annuum L. cv ‘SCM-334’. Proc 8th Eucarpia Meet Genet Breed Capsicum Eggplant, 153–156.
• Palloix A., 1992. Diseases of pepper and perspectives for genetic control. EUCARPIA. VIIIth Meeting 'Genetics and Breeding on Capsicumand Eggplant', Rome, Italy, 7-10 Sept. 1992,120-126.
• Palloix, A., Abak, K., Gognalons, P., Daubeze, A.M., Güldür, M.E., Memouchi, G., Selassie, K.G., 1994. Virus diseases işnfecting pepper crops in Türkiye. 9th Congress of the Mediteranean Phytopathological Union, September 18-24, Kuşadası-Aydın, Türkiye, 469-472.
• Robaglia, C., Caranta, C., 2006. Translation initiation factors: a weak link in plant RNA virus infection, Trends in Plant Science, 11, 40-45.
• Rubio, M., Caranta, C., Palloix, P., 2008. Functional markers for selection of Potyvirus resistance alleles at the pvr2-eIF4E locus in pepper using tetra-primer ARMS–PCR, Genome, 51, 767-771.
• Ruffel, S., Dussault, M.H., Palloix, A., Moury, B., Bendahmane, A., Robaglia, C., Caranta, C., 2002. A natural recessive resistance gene against Potato virus Y in pepper corresponds to the eukaryotic initiation factor 4E (eIF4E), Plant Journal, 32, 1067–1075.
• Ruffel, S., Caranta, C., Palloix, A., Lefebvre, V., Caboche, M., Bendahmane, A., 2004. Structural analysis of the eukaryotic initiation factor 4E gene controlling Potyvirus resistance in pepper: exploitation of a BAC library. Gene, 338 (2), 209-2016.
• Ruffel, S., Gallois, J., Moury, B., Robaglia, C., Palloix, A., Caranta, C., 2006. Simultaneous mutations in translation initiation factors eIF4E and eIF(iso)4E are required to prevent Pepper veinal mottle virus infection of pepper. Journal of General Virology. 87, 2089–2098.
• Shopan, J., Lv, X., Hu, Z., Zhang, M., & Yang, J. (2020). Eukaryotic Translation Initiation Factors Shape RNA Viruses Resistance in Plants. Horticultural Plant Journal, 6(2), 81-88.
• Varveri, C., 2000. Potato Y potyvirus detection by ımmunological and molecular techniques in plants and aphids. Phytoparasitica. 28: 141-148.