Histopathology of Brassica oleracea var. capitata subvar. alba infected with Heterodera cruciferae Franklin, 1945 (Tylenchida: Heteroderidae)

Heterodera cruciferae`nın dokularda oluşturduğu degişiklikler ayrıntılı olarak araştırılmadığından, bu çalışmada Karadeniz Bölgesinde en yaygın olarak yetiştirilen ve doğal olarak yaygın bir şekilde bu nematodla bulaşık olan beyaz baş lahana (Yalova F1) çeşidindeki histopatolojisi araştırılmıştır. Hassas beyaz baş lahana fideleri, 20oC serada yürütülen denemelerde, 0 (kontrol) veya 1000 juvenil/300 ml toprak olacak şekilde bulaştırılmıştır. Bulaştırmalardan 6, 12, 24, 48, 72 saat ve 30 gün sonra, her uygulamadan 2 bitki alınarak, mikrodalga yöntemiyle paraffin içine gömülerek, mikroskop altında incelenmiş ve fotoğraflanmıştır. Bu incelemelerde, köke giren ikinci dönem larvaların vascular sisteme doğru hareket ederek kalıcı forma geçip hemen beslenmeye başladıkları saptanmıştır. Nematodla bulaşık bitkilerin kortekslerinin enine kesitlerinde, hücrelerdeki büyüme, stoplazmadaki yoğunluk ve hücre duvarlarındaki yırtık ve delikler kolayca görülmektedir. Boyuna kesitte de internal duvarlardaki yırtıklar belirgindir. Nematodla bulaştırdıktan 24 saat sonra oluşan syncytianın, farklı seviyelerde vakuolizasyonu görülmektedir ve bu alandaki hücreler hipertrofiktir. Yırtılan hücrelerin birleşmesiyle de endodermal hücrelerdeki syncytia, gelişmekte olan juvenillere besin alanı teşkil etmektedir. Bulaştırmalardan 30 gün sonra beyaz dişiler elde edilmiştir ki aynı zamanda bitki ağırlığı azalmış ve köklerde proliferasyon (yan kök sayısında artış) saptanmıştır. Aynı zamanda, toprak üstü ve altı belirtiler de kaydedilmiştir.

Heterodera cruciferae Franklin, 1945 (Tylenchida: Heteroderidae) ile bulaşık Brassica oleracea var. capitata subvar. alba`nın histopatojisi

Anatomical changes induced by the cabbage cyst nematode (Heterodera cruciferae) have been insufficiently characterized. Here these changes were described in the root tissues of white head cabbage variety (Yalova F1) commonly grown in the Black Sea region of Turkey, where cabbage-growing areas are heavily infested. In glasshouse experiments conducted at 20 degrees C, susceptible white head cabbage seedlings were inoculated with 0 (untreated control) or 1000 juveniles/300 ml soil. Three, 6, 12, 24, 48, 72 h and 30 days after inoculations, two plants from each treatment were removed, embedded in paraffin by using microwave technique and then examined by photomicrography. Second-stage passed through the vascular system after root penetration and they started to feed as sedentary. In cross section of the roots, large cells in the cortex of infected plants were filled with moderately dense cytoplasm and the walls were heavily stained and ruptured. In longitudinal section, internal walls were perforated. Syncytia that had different degrees of vacuolization, and syncytial nuclei were hypertrophied and deeply indented. Contained conspicuous nucleoli were noticeable 24 h after inoculation. Syncytia originating from endodermal cells possessed ruptured walls around the feeding site of the developing juvenile. White females were observed on the roots 30 days after inoculation, a time at which plant height was reduced and root proliferation increased. Concurrently, above- and below-ground symptoms were also observed.

PDF

___

Acedo, J. R., V. H. Dropkin & V. D. Luedders, 1984. Nematode population attrition and histopathology of Heterodera glycines-soybean associations. Journal of Nematology, 16 (1): 48-57.
Aşkın, M. A., O. Dolgun, T. Yarılgaç, 1995. “Bahçe bitkileri preparasyon tekniği uygulamalarında yeni hızlı bir yöntem., 282-286”. Türkiye II. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi. (3-6 Ekim 1995, Adana, Türkiye). Cilt 1 Meyve, 775 s.
Aydınlı, G., S. Mennan, 2009. “Screening of cabbage genotypes for resistant to Heterodera cruciferae. Nemagenics, 72”. COST, Proceedings of the Third Annual Meeting. (25-28 May, 2009, Toledo, Spain), 96 pp.
Baldwin, J.G. & A. H. Bell, 1985. Cactodera eremica n. sp., Afenestrata africana Luc et al., 1973) n. gen., n. comb., and an emended diagnosis of Sarisodera Wouts and Sher, 1971 (Heteroderidae). Journal of Nematology, 17 (2): 187-201.
Bird, A. F., 1974. Interactions between nematodes and plants. Australian Plant Pathology Society Newsletter 3: 41.
Castillo, P. & N. Vovlas, 2002. Factors affecting egg hatch of Heterodera mediterranea and differential responses of olive cultivars to infestation. Journal of Nematology, 34 (2): 146-150.
Cohn, E., T. Kaplan & D. R. P. Esser, 1984. Observations on the mode of parasitism and histopathology of Meloidodera floridensis and Verutus volvingentis (Heteroderidae). Journal of Nematology, 16 (3): 256-264.
Endo, B. Y., 1992. “Cellular responses to infection, 37-49”. In: Biology and management of the soybean cyst nematode (Eds. R. D. Riggs & J. A. Wrather). APS Press, St. Paul, Minn., 186 pp.
Golden, A. M., 1990. “Preparation and mounting nematodes for microscopic observation, 197-205”. In: Plant nematology laboratory manual (Eds. B. M. Zuckerman, W. F. Mai & L. R. Krusberg). Amherst, MA. University of Massachusetts Agricultural Experiment Station, 252 pp.
Golinowski, W., F. M. W. Grundler & M. Sobczak, 1996. Changes in the structure of Arabidopsis thaliana during female development of the plant-parasitic nematode Heterodera schachtii. Protoplasma, 194 (1-2): 103-116
Hoth, S., R. Stadler, N. Sauer & U. Z. Hammes, 2008. Differential vascularization of nematode - induced feeding sites. Plant Biology, 105 (34): 12617–12622.
Inserra R. A., G. D. Griffin, N. Vovlas, J. L. Anderson & E. D. Kerr, 1984. Relationship between Heterodera schachtii, Meloidogyne hapla, and Nacobbus aberrans on Sugarbeet. Journal of Nematology, 16 (2): 135-140.
Jabbari, H. & G. Niknam, 2008. SEM observations and morphometrics of the cabbage cyst nematode, Heterodera cruciferae Franklin, 1945, collected where Brassica spp. are grown in Tabriz, Iran. Turkish Journal of Zoology, 32: 253-262.
Magnusson, C. & W. Golinowski, 1991. Ultrastructural relationships of the developing syncytium induced by Heterodera schachtii (Nematoda) in root tissues of rape. Canadian Journal of Botany, 69 (1): 44-52.
Mankau, R. & M. B. Lindford, 1960. Host-Parasite Relationships of Clover Cyst Nematode, Heterodera trifolii Goffart. University of Illinois, Agricultural Experiment Station, Bulletin No: 667, 50 pp.
Marcelo E., P. L. Doucet & N. Coronel, 2008. “The Soybean cyst nematode Heterodera glycines Ichinohe, 1952 in Argentina, 127-148”. In: Integrated management and biocontrol of vegetable and grain crops nematodes (Eds. A. Ciancio, K. G. Mukerji). Springer, Dordrecht, The Netherlands, 356 pp.
McCann J., 1981. Threshold populations of Heterodera cruciferae and H. schachtii causing damage to cabbage seedlings. Plant Disease 65 (3): 264-266.
Mennan, S. & Z. Handoo, 2006. Plant-parasitic nematodes associated with cabbages (Brassica oleracea) in the Samsun (middle black sea region) of Turkey. Nematropica, 36 (1): 99-104.
Mundo-Ocampo M. & J. G. Baldwin, 1983. Host response to Meloidodera spp. (Heteroderidae). Journal of Nematology, 15 (4): 544-554.
Southey, J. F., 1986. Laboratory Methods for Work with Plant and Soil Nematodes. London, Her Majesty’s Stationery Office, 202 pp.
Stone, A. R. & J. A. Rowe, 1976. Heterodera cruciferae. C.I.H. Descriptions of plant-parasitic nematodes, Set 6, No: 90.
Sturhan, D. & M. Liskova, 2004. Cyst nematodes in the Slovak Republic. Helminthologia, 41 (4):217–219.
Suarez, Z., C. M. Sosa & R. N. Inserra, 1985. Anatomical changes induced by Punctodera chalcoensis in corn roots. Journal of Nematology, 17 (2): 242-244.
Sykes, G. B. & A. L. Winfield, 1966. Studies on Brassica Cyst Nematode Heterodera cruciferae. Nematologica, 12 (4): 530-538.
Thorne, G., 1961. Principles of Nematology. MC Graw-Hill Book Company. New York, 553 pp.
Tordable M. del C, E. Lorenzo & M. E. Doucet, 2003. Histopathology of asgrow 5435 RG soybean roots induced by Heterodera glycines race 1, in Córdoba, Argentina. Nematologia Brasileira, 27 (1): 55-60.
Wyss, U. & F. M. W. Grundler, 1992. Feeding behavior of sedentary plant parasitic nematodes. Europen Journal of Plant Pathology, 98 (2):165-173
Vovlas, N. & R. N. Inserra, 1983. Biology of Heterodera mediterranea. Journal of Nematology, 15 (4): 571-576.
Young, L. D., 1990. Survey of soybean cyst nematode races in Tennessee. Journal of Nematology, 22 (4S): 672-675.
Young, H. K., R. D. Riggs & S. K. Kim, 1999. Heterodera glycines-induced syncytium structures related to the nematode growth and reproduction in susceptible soybean cultivars. The Plant Pathology Journal, 15 (1): 1-7.
Yu, M. H. & A. H. Steele, 1981. Host-parasite interaction of resistant sugarbeet and Heterodera schachti. Journal of Nematology, 13 (2): 206-212.
Yüksel, H. ,1966a. Heterodera schachtii, Schmidt 1871 ile Türkiye’de yeni bulunan H. cruciferae Franklin 1945 Sist nematodları üzerinde mukayeseli morfolojik çalışmalar, Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Zirai Araştırma Enstitüsü Teknik Bülteni, No: 8, 23s.
Yüksel, 1966b. Doğu Karadeniz kıyı bölgesinde bulunan Meloidogyne incognita, Heterodera cruciferae, Tylenchulus semipenetrans’ın bazı önemli devreleri üzerinde morfolojik çalışmalar. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Zirai Araştırma Enstitüsü Teknik Bülteni No: 15, 21s.
Yüksel, H., 1973. Türkiye’de bulunan Heterodera (Nematoda: Heteroderidae) türleri, bunların morfolojik ve biyolojik farklılıkları üzerinde araştırmalar. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi. Cilt: 4; Sayı: 1; 53-71s.