Samsun ve Ankara İlleri Kırmızı Pancar Üretim Alanlarında Vektör Polymyxa Betae ile Taşınan Toprak Kökenli Virüslerin Araştırılması

Abstract

Kırmızı pancar (Beta vulgaris ssp. vulgaris var. conditiva Alef) Türkiye'de üretimi ve tüketimi son yıllarda yaygınlaşmaya başlayan bir bitki türüdür. Kırmızı pancarda dünyada saptanmış olan bazı virüs türleri bulunmaktadır. Bu çalışmada, 2023 yılında Ankara ve Samsun illerinde kırmızı pancar üretim alanlarından alınan 39 toprak örneğinde toprak kökenli virüsler ve vektörü araştırılmıştır. Örneklerin tuzak bitki testi ve ELISA yöntemleri ile test edilmesi sonucunda, %64.1'inin beet necrotic yellow vein virus (BNYVV), %17.9'unun ise beet soil-borne virus (BSBV) ile bulaşık olduğu saptanmıştır. Bir diğer toprak kökenli virüs olan beet virus Q (BVQ)'nun bulunma durumu ise, her iki ile ait seçilen 13 örnekte incelenmiştir. BVQ RNA-1'e özgü primerler kullanılarak RT-PCR ile test edildiğinde örneklerin %30.8'inde bu virüsün varlığı tespit edilmiştir. Bu çalışmada, incelenen 39 örneğin %66.7'sinde bu üç virüs türünün vektörü Polymyxa betae'nın dinlenme spor yapıları belirlenmiştir. Ayrıca, coğrafik orjinlerine göre seçilen üç BNYVV, iki BSBV ve bir BVQ izolatının kapsid protein (CP) gen bölgesinin nükleotit ve amino asit (aa) dizileri elde edilmiştir. BNYVV izolatlarının CP bölgesi aa dizileri incelendiğinde, tamamının A-tip karakterde olduğu saptanmıştır. BYNVV izolatlarının CP bölgesi NCBI'a kayıtlı izolatlar ile Blastp yöntemi ile karşılaştırıldığında; ANK-2 izolatının Brezilya (Brazilian) ve Japonya (S)'ya ait izolatlar ile %100; Avrupa, Asya ve ABD'den farklı izolatlar ile %98.31; SMS-56 izolatının ise Japonya (S) ve Çin (ZYCP-7) izolatları ile %98 aa benzerliği gösterdikleri saptanmıştır. Çalışmada incelenen iki BSBV izolatından; ANK-2 izolatı, Brezilya ve Almanya kırmızı pancar üretim alanlarına ait izolatlar (BSBV-JKI 1825732 ve Brazilian) ile ve Türkiye, Çin, Almanya, ABD ve Polonya şeker pancarı izolatları ile %100 benzer bulunmuştur. Diğer taraftan, SMS-46S izolatının ise aynı izolatlarla yüksek genetik benzerlik gösterdiği (%99.39) belirlenmiştir.; Bu çalışmaya ait bir BVQ izolatının CP gen bölgesinin Türkiye (IGR-9Q) ve Almanya (DSMZ PV-1078)'ya ait izolatlarla aa bakımından tamamen aynı olduğu tespit edilmiştir. Böylelikle, BVQ'nun kırmızı pancarda enfeksiyon oluşturduğu sekans analiz verileri ile de teyit edilmiş olup, şu ana kadar edindiğimiz bilgiler doğrultusunda kırmızı pancar bitkisinde BVQ'nun dünyada ilk kayıtıdır. Ayrıca, rhizomania'ya dayanıklı Manzu F1 kırmızı pancar çeşidinde BNYVV izolatlarının virülensinin yüksek olduğu ve %88'inin dayanıklılığı kırdığı belirlenmiştir. Bu çalışma ile Türkiye'de kırmızı pancar alanlarında vektör P. betae ve taşıdığı toprak kökenli virüsler ilk defa rapor edilmiştir.Table beet (Beta vulgaris ssp. vulgaris var. conditiva Alef) is a plant species, which has recently been launched to be widely consumed and grown in Türkiye. It has been found that there are some viruses infecting table beet worldwide. In this study, soil-borne viruses and their vectors were investigated in 39 soil samples collected from the red table beet fields in Ankara and Samsun provinces in 2023. Out of the samples tested by bait plant method and ELISA, 64.1% were identified to be infected with beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) and 17.9% with beet soil-borne virus (BSBV). beet virus Q (BVQ), the other soil-borne virus, was investigated in the selected thirteen samples by RT-PCR using the primers specific for RNA-1 component of BVQ, and determined in 30.8% of the samples. Additionally, out of the 39 samples analysed, 66.7% contained the cystosori of Polymyxa betae, which is known as the vector of BNYVV, BSBV, and BVQ. The capsid protein (CP) regions of three BNYVV, two BSBV, and one BVQ isolates, which were selected according to their geographic origins, were analysed by nucleotide sequencing. When the deduced amino acid sequences were obtained, the CP of BNYVV isolates were characterized as the A-type. Comparing the CP regions of BNYVV isolates from table beet with those from the world revealed that ANK-2 isolate had 100% amino acid identity with the isolates from Brazil (Brazilian) and Japan (S), while ANK-20 had 98.31% identity with the isolates from Europe, Asia and the USA; and the isolate SMS-56 had 98% identitiy with the isolates from Japan (S) and China (ZYCP-7). On the other hand, out of two BSBV isolates, ANK-2 showed high (100%) identity with the isolates Brazilian and BSBV-JKI which have been identified in table beet areas in Brazil and Germany, respectively, and with the sugar beet isolates from Türkiye, China, Germany, the USA, and Poland, whereas SMS-26S isolate had 99.39% similarity with the same isolates. Additionally, the capsid protein region of BVQ of this study had the same amino acid sequences with the isolates IGR-9Q from Türkiye and DSMZ PV-1078 from Germany. This finding confirmed the determination of BVQ infection in table beet, to our knowledge, that is the first report in the world. When Manzu F1 table beet cultivar, known to be resistant to rhizomania disease, were tested against BNYVV isolates determined in this study, it was shown that 88% of BNYVV-table beet isolates had a high virulence and were able to overcome resistance. This is the first study showing soil-borne viruses and their vector P. betae infections in table beet in Türkiye.