Ali KARANFİL, Filiz RANDA ZELYÜT, Savaş KORKMAZ

Ülkemiz Tütün Üretim Alanlarında Cucumber mosaic virus (CMV) Enfeksiyonunun Belirlenmesi ve Türk CMV izolatlarının Popülasyon Yapısı

Cucumber mosaic virus (CMV) bitki virüs hastalıkları arasında muhtemelen en fazla konukçu genişliğine sahip bir viral hastalık etmenidir. CMV enfeksiyonu Türkiye’de birçok farklı bitki türünde tespit edilmiştir. Etmenin Türkiye’deki konukçu aralığı oldukça fazla olmasına rağmen, Türkiye tütün üretim alanlarının çok büyük bir kısmını oluşturan Marmara ve Ege Bölgeleri tütün üretim alanlarındaki enfeksiyonu ve Türk CMV izolatlarının popülasyon yapıları ile ilgili yapılmış detaylı bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışma kapsamında belirtilen alanlardan 300 simptomatik tütün bitkisi toplanmış ve 12 tanesinin CMV ile enfekteli olduğu belirlenmiştir. Bu sonuçla CMV’nin tütün üretim alanlarında ana viral patojen olmadığı görülmüştür. Türk CMV izolatlarının moleküler karakterizasyonu amacı ile yürütülen sekans ve biyoinformatik analizler sonucunda izolatların birbirleri ile nükleotit ve aminoasit düzeyinde %91-100 arasında benzerlik gösterdiği belirlenmiştir. Filogenetik analizler ile Türk CMV izolatlarının Ia ve Ib olmak üzere iki altgruba dağılım gösterdiği görülmüştür. Bu altgruplardan Ib’de bulunan CMV izolatlarının Ia’ya göre genetik açıdan oldukça polimorfik olduğu belirlenmiştir. Ayrıca konukçu ve coğrafik orijinin Türk CMV izolatlarının filogenetik ilişkilerinde rol oynamadığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Fitopatojen, Biyoinformatik, CMV

Prevalence of Cucumber mosaic virus (CMV) Isolates Infecting Tobacco Plants in Turkey and Population Structure of Turkish CMV Isolates

Cucumber mosaic virus (CMV) is most likely the plant virus species with the broadest host range. In Turkey, different plant species have been identified to be affected by CMV. Although the host range of the agent is relatively common in Turkey, there are no thorough investigations on the infection and population structure of Turkish CMV isolates infecting tobacco plants in the Marmara and Aegean regions, which constitute a significant portion of Turkey's tobacco production areas. 300 symptomatic tobacco plants from the targeted locations were collected for this purpose, and 12 of them were found positive for CMV infection. This result indicates that CMV is not the predominant viral pathogen in tobacco-producing areas. The sequencing and bioinformatic analysis carried out for the isolates revealed nucleotide and amino acid similarity between 91 and 100% for Turkish CMV isolates. Phylogenetic analysis showed that Turkish CMV isolates were divided into two subgroups, Ia and Ib. It has been revealed that CMV isolates from one of these subgroups, Ib, are significantly more genetically polymorphic than those from Ia. Furthermore, it was found that neither the origin of the host nor the location had any effect on the phylogenetic relationships of Turkish CMV isolates.

PDF

___

Akdura, N. ve Culal-Kilic, H. 2022. Molecular characterizations of cucumber mosaic virus and tomato mosaic virus isolates in Hakkari Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 31 (8B): 8993-9004.
Ergün, M., Erkan, S., ve Can Paylan, İ. 2013. Cucumber mosaic virus in globe artichoke in Turkey. Canadian Journal of Plant Pathology, 35 (4): 514-517.
Evanno, G., Regnaut, S., ve Goudet, J. 2005. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Molecular Ecology, 14 (8): 2611–2620.
Gunay, A. ve Usta, M. (2020). First investigation of five tobacco viruses using pcr based methods in tobacco plants grown in Adiyaman, Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 29 (12): 11624-11632.
Güller, A. ve Usta M. 2020. Occurrence of Cucumber mosaic cucumovirus and Watermelon mosaic potyvirus on Melon exhibiting viral symptoms in Bingöl province of Turkey and Their Phylogenetic Affinities. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 7 (4): 948-958.
Jacquemond, M. 2012. Cucumber mosaic virus. Advances in Virus Research, 84: 439-504.
Karanfil, A. 2021. Prevalence and molecular characterization of Cucumber mosaic virus isolates infecting tomato plants in Marmara region of Turkey. Plant Protection Bulletin, 61 (4): 19-25.
Karanfil, A. ve Korkmaz, S. 2021. Güney Marmara Bölgesi kabakgil üretim alanlarında cucumber mosaic virus enfeksiyonunun tespiti ve kılıf protein gen diziliminin filogenetik analizi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 58 (2): 239-246.
Karanfil, A., Randa-Zelyüt, F. ve Korkmaz, S. 2023. Population structure and genetic diversity of tobacco mild green mosaic virus variants in Western Anatolia of Turkey. Physiological and Molecular Plant Pathology, 102008.
Kumar, S., Stecher, G., Li, M., Knyaz, C. ve Tamura, K. 2018. MEGA X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms. Molecular Biology and Evolution, 35 (6): 1547.
Muhire, B. M., Varsani, A. ve Martin, D. P. 2014. SDT: a virus classification tool based on pairwise sequence alignment and identity calculation. PloS One, 9 (9): e108277.
Palukaitis, P., ve García-Arenal, F. 2003. Cucumoviruses. Advances in virus research, 62: 241-323.
Pritchard, J.K., Stephens, P. ve Donnelly, P. 2000. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics 155:945–959
Randa-Zelyüt, F., Karanfil, A. ve Korkmaz, S. 2022. Balıkesir ve Uşak İlleri Tütün Ekim Alanlarında Potyvirus İzolatlarının Belirlenmesi ve Karakterizasyonu. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 37 (1): 96-103.
Roossinck, M. J. 2001. Cucumber mosaic virus, a model for RNA virus evolution. Molecular Plant Pathology, 2 (2): 59-63.
Usta, M., Güller, A. ve Günay, A. 2020. The molecular characterization of the coat protein sequence and differentiation of CMV-subgroup I on tobacco from native flora in Turkey. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 48: 523-534.
Zhu, F., Sun, Y., Wang, Y., Pan, H., Wang, F., Zhang, X., ve ark. 2016. Molecular characterization of the complete genome of three basal-BR isolates of turnip mosaic virus infecting Raphanus sativus in China. International Journal of Molecular Sciences, 17 (6): 888.