Molecular evaluation of summer squash (Cucurbita pepo L.) germplasm for zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) resistance

Abstract

Yaz Kabağı (Cucurbita pepo L.) kolay yetişebilen bir çok açıdan özellikle ticari olarak değerli bir bitkidir. Fakat kabağı enfekte eden Kabak Sarı Mozaik Virüsü (ZYMV) sebebiyle önemli derecede ürün kaybı yaşanmaktadır. Çünkü virüs bulaşan kabak da çeşitli semptomlar gözlenir bunlardan biri bitkinin bodur kalması, meyvesinde ve yapraklarında dengeli olmayan yüzey rengi, yumrulu bölgeler ortaya çıkar. Öyleki bu ürün kaybı %95 kadar ulaşılabilir. (ZYMV) Kabak Sarı Mozaik Virüsü, yaprak biti vektörü sayesinde bitkiye taşınır. Yaprak biti vektörlerini denetim altına almak için uygulanan kimyasallar enfeksiyonu engellemekte yetersizdir. Virüsü kontrol edebilmek için seçilen diğer yöntem klasik ıslah. Bu yötemle virüse karşı dayanıklı bitkilerin elit genotiplerini belirlenir, fakat klasik ıslah yöntemi zaman isteyen bir yöntemdir. Klasik ıslah'ın yerini (MAS) markırlar yardımıyla seleksiyon almıştır bunun sebebi tanımlanması gereken karakterlerin ilişkisi olan genleri rahatça ayırt edebilen moleküler markırların kullanılmasına dayanan önemli yöntemdir. Bu çalışma çerçevesinde polimeraz zincir reaksiyona dayalı SSR basit dizi tekrarları markırları önemli özelliklerinden dolayı öncelik tanınmıştır. SSR belirteçleri, maliyet, hız en önemlisi güvenirlik gibi üstünlüklere sahiptir. Bu çalışmada 20 bağlantı grubunun içinden 60 SSR belirteci (Gong et al., 2008) seçilmiştir. Seçilen belirteçler hastalığa karşı dayanıklı bireylerin, hassas bireylerden ayırmak için olanak sağlayacaktır. Çalışmada Trakya Tarımsal Araştırma Enstitüsünde Cucurbita pepo L. genotipine sahip anaç bireyler ve dayanıklı hatlarla çaprazlanan F2 bireyleri elde edilmiştir. Seçilen SSR kullanılarak elimizdeki bireyler ZYMV dayanıklılık açısından genotiplerindeki polimorfizmler değerlendirildi. Polimorfik belirteçler CMTp131, CMTp142, CMTm66, CMTp190 olarak tespit edildi. Bu belirteçlerin, Kabak Sarı Mozaik Virüsü ( ZYMV) direnci sağlayan genlerle ilişkili olabileceği belirlendi. Elde ettiğimiz verilerle belirlediğimiz yazlık kabak (Cucurbita pepo L.) genotipleri potansiyel olarak ıslah programları için kullanabilirlik göstermektedir.

Summer Squash (Cucurbita pepo L.) is an easily grown commercially valuable plant in many respects. However, due to the Zucchini Yellow Mosaic Virus, which infects the pumpkin, there is a significant loss of product. Because various symptoms are observed in the infected zucchini, one of which is the stunting of the plant, unbalanced surface color on the fruit and leaves, and tuberous areas. So that this product loss can be reached up to 95%. ZYMV is carried to the plant by the aphid vector. Chemicals applied to check aphid vectors are insufficient to prevent infection. The other method chosen to control the virus is classical breeding. Therefore this method, elite genotypes of virus-resistant plants are determined, but the classical breeding method is time-consuming. Classical breeding (MAS) has been replaced by selection with the help of markers because it is a crucial method based on the application of molecular markers that can easily distinguish the genes related to the characters to be defined. In this study, SSR simple sequence repeat markers based on polymerase chain reaction were given priority because of their important properties. SSR markers have advantages such as cost, speed, and most importantly, reliability. In this study, 60 SSR markers (Gong et al., 2008) were selected from 20 linkage groups. Selected markers will allow distinguish resistant individuals from susceptible individuals. In the frame of this proposal parental individuals with Cucurbita pepo L. genotype and F2 individuals crossed with resistant lines were obtained in Thrace Agricultural Research Institute. By using the selected SSR, polymorphisms in the genotypes of the individuals were evaluated in terms of ZYMV resistance. Polymorphic markers were detected as CMTp131, CMTp142, CMTm66, and CMTp190. It was determined that these markers may be related to the genes that provide the ZYMV resistance genotype. Cucurbita pepo L. genotypes that are determined with the data we have obtained can potentially be used for breeding programs.