İçeriğe geç

Nicel araştırma makalesi incelemesi

Brezilya'daki Domates Begomovirüs Salgınlarında Yükseltici Konukçuların Olası Temel Rolü

Brezilya'da domates üretimi, özellikle Tomato severe rugose virus (ToSRV) gibi begomovirüslerin neden olduğu salgınlar nedeniyle ciddi verim kayıplarına uğramaktadır. Tarım üreticileri vektör Bemisia tabaci ile mücadelede haftada iki üç kez yoğun insektisit uygulamakta ve toleranslı hibritler kullanmaktadır.

Yazar
Armando Bergamin Filho et al.
Yayın
Tarih
2020
01

Makalenin Kapsamı ve Akademik İçeriği

Brezilya'da taze tüketim ve sanayi domatesi yetiştiriciliğinde Tomato severe rugose virus (ToSRV) kaynaklı altın mozaik hastalığı önemli ekonomik zararlara yol açmaktadır. Üreticiler vektör Bemisia tabaci ile mücadele etmek amacıyla haftada iki ila üç kez insektisit püskürtmekte ve nispeten dirençli domates hibritleri tercih etmektedir. Bununla birlikte, tarlaya dışarıdan giren virüslü beyazsineklerin sebep olduğu birincil enfeksiyon baskısı insektisit uygulamalarıyla kırılamamaktadır. Üstelik tarlalar içindeki ikincil yayılım kimyasal mücadeleyle neredeyse tamamen durdurulmasına rağmen, bazı bölgelerde ve dönemlerde ani ve %60 ile %100 arasında değişen çok yüksek ToSRV salgınları tekrarlanmaktadır. Yabancı otların rezervuar konukçu olarak enfeksiyon oranının %3'ün altında kaldığı göz önüne alındığında, bu şiddetli salgınların kaynağını açıklamak üzere peyzaj düzeyinde yeni bir epidemiyolojik mekanizmanın tanımlanması zorunlu hale gelmiştir.

Bu sorunu çözmek amacıyla araştırmacılar, zoonoz epidemiyolojisinde sıklıkla başvurulan yükseltici konukçu kavramını botanik epidemiyolojisine uyarlamış ve soya fasulyesinin domateste ToSRV salgınlarını tetikleyen bir yükseltici konukçu olup olmadığını incelemiştir. Çalışma kapsamında sera koşullarında 42 farklı soya fasulyesi çeşidi B. tabaci MEAM1 vektörleri kullanılarak yapay yolla inoküle edilmiştir. Ayrıca arazi koşullarında virüs kaynağı olarak enfekte domates ve Nicandra physaloides bitkilerinin bulunduğu ortama 22 soya çeşidi yerleştirilerek doğal enfeksiyon oranları gözlemlenmiştir. Enfeksiyon varlığı PCR ve qPCR yöntemleriyle, viral amplikonların sekanslanmasıyla doğrulanmıştır. Sonraki aşamada, enfekte soya bitkilerinin sağlıklı domates fidelerine virüs bulaştırma potansiyeli vektör aktarım denemeleriyle ölçülmüştür.

Elde edilen bulgular, test edilen 42 soya genotipinden 14'ünün sera koşullarında ToSRV enfeksiyonuna duyarlı olduğunu ve enfeksiyon oranının %10 ile %40 arasında değiştiğini göstermiştir. Arazi şartlarında ise değerlendirilen 22 soya çeşidinden TMG 7262 RR, BRS 282 ve BRS 284 olmak üzere 3 çeşidin enfekte olduğu (%10-20 enfeksiyon oranı) tespit edilmiştir. Yalnızca TMG 7262 RR çeşidi hem sera hem de arazi şartlarında duyarlılık sergilemiştir. Dikkat çekici bir şekilde, PCR ile enfekte olduğu doğrulanan tüm soya bitkileri tamamen asemptomatik kalmıştır. Vektör aracılı aktarım deneylerinde, ToSRV ile enfekte TMG 7262 RR ve Ocepar 4-Iguaçu soya bitkilerinden sağlıklı domates fidelerine sırasıyla %23 ve %15 oranında virüs aktarımı başarılmıştır. Bu durum, soya bitkilerinin virüsü çoğaltıp vektöre vererek domatese taşıyabildiğini kanıtlamaktadır.

Tartışma bölümünde araştırmacılar, soya fasulyesinin ToSRV için işlevsel bir yükseltici konukçu olabileceğini, ancak bu olgunun gerçekleşmesinin soya çeşidi, fenolojik gelişim aşaması, virüs izolatı ve ekim zamanlarının mükemmel senkronizasyonu gibi koşullara bağlı olduğunu vurgulamaktadır. Yükseltici konukçu kavramının botanik epidemiyolojisine kazandırılması, klasik rezervuar odaklı virüs yönetimi yaklaşımlarının ötesine geçerek tarımsal peyzaj ölçeğinde bütüncül mücadele stratejilerinin geliştirilmesine olanak tanımaktadır. Bu çalışma, ürün deseninin komşuluk ilişkilerini, ekim tarihlerinin çakışmasını ve komşu ürünlerde vektör kontrolünün önemini ortaya koyarak, gelecekteki tez ve makale çalışmalarında polisiklik bitki hastalıklarının epidemiyolojik modellenmesi için somut bir kuramsal ve ampirik temel sunmaktadır.

Araştırmanın amacı

Bu çalışmanın amacı, zoonoz epidemiyolojisinde kullanılan yükseltici konukçu kavramını bitki epidemiyolojisine uyarlayarak, soya fasulyesinin domates tarlalarında görülen ToSRV salgınlarında yükseltici konukçu olarak rol oynayıp oynamadığını deneysel ve arazi koşullarında belirlemektir(Filho et al., 2020).

İnceleme ve modelleme yöntemi

Zoonozlarin ekolojisinde yaygin olarak kullanılan yukseltici konukcu kavraminin bitki virolojisine uyarlanmasiyla soya fasulyesinin ToSRV epidemilerindeki rolu araştırilmistir(Filho et al., 2020).

Kuramsal ve kavramsal çerçeve

Çalışma, zoonoz epidemiyolojisinden bitki epidemiyolojisine aktarılan yükseltici konukçu (amplifier host) kuramsal modeline dayanmaktadır. Model; zayıf rezervuar etkisi ve yoğun insektisit kullanımına rağmen ikincil yayılımın engellendiği, fakat dışarıdan kitlesel virüslü vektör göçüyle gerçekleşen birincil enfeksiyon baskısını yükseltici konukçu varlığıyla açıklamaktadır.

Makalenin ele aldığı literatür

Çalışma, bitki virolojisinde geleneksel olarak kabul gören virüs rezervuarı kavramını ve peyzaj epidemiyolojisi yaklaşımlarını ele almaktadır. Ayrıca zoonoz ekolojisindeki yükseltici konukçu kuramlarını tarımsal ekosistemlere uyarlayarak Brezilya'daki begomovirüs dinamiğiyle ilişkilendirmektedir.

Araştırma Tasarımı

Evren veya inceleme alanı
Brezilya agroekosistemlerindeki domates bitkileri (Solanum lycopersicum), soya fasulyesi (Glycine max), yabanci otlar (Nicandra physaloides) ve tasiyici beyazsinek (Bemisia tabaci MEAM1) populasyonlari.
Örneklem veya araştırma materyali
Serada yetistirilen 42 soya fasulyesi cesidi, arazide dogal enfeksiyona maruz birakilan 22 soya cesidi, inokulum kaynagi olan Nicandra physaloides ile Bemisia tabaci MEAM1 populasyonlari.
Veri toplama süreci
Beyazsineklerin ToSRV enfekteli domates yapraklarinda 24 saatlik edinim (AAP) ve ardindan soya fidelerinde 96 saatlik inokulasyon (IAP) beslemesine tabi tutulmasi ile veri toplanmistir.
Veri analiz yöntemi
Dellaporta yöntemiyle DNA ekstraksiyonu, PAR1c496 ve PAL1v1978 primerleri kullanılarak PCR analizi ve spesifik primerlerle qPCR yöntemiyle virus varliginin tespiti ve sekans analizi yapilmistir.
Yukseltici Konukcu (Amplifier Host)Enfeksiyon Gucu (Force of Infection)Birincil Yayılım (Primary Spread)Ikinci Yayılım (Secondary Spread)Duyarlilik Orani (Susceptibility Rate)Bulasma Orani (Transmission Rate)

Araştırmanın Bulguları

01

Serada test edilen 42 soya fasulyesi cesidinden 14 tanesinin ToSRV enfeksiyonuna duyarli oldugu ve bu cesitlerdeki enfeksiyon oraninin yuzde 10 ile yuzde 40 arasinda değiştigi saptanmistir(Filho et al., 2020).

02

Dogal arazi kosullarinda değerlendirilen soya fasulyesi cesitlerinden TMG 7262 RR, BRS 282 ve BRS 284 cesitlerinin virus ile dogal olarak enfekte oldugu kanıtlanmistir(Filho et al., 2020).

03

Hem serada hem de dogal arazi sartlarinda PCR yöntemiyle ToSRV ile enfekte oldugu doğrulanan tum soya fasulyesi bitkilerinin hicbir semptom göstermedigi belirlenmistir(Filho et al., 2020).

04

Enfekteli soya cesitlerinden TMG 7262 RR ve Ocepar 4-Iguacu'nun virusu Bemisia tabaci MEAM1 aracıligiyla domatese sirasiyla yuzde 23 ve yuzde 15 oraninda aktarabildigi gorulmustur(Filho et al., 2020).

02

Bulguların Tartışılması ve Araştırmanın Sonucu

Bulguların Yazarlar Tarafından Yorumlanışı

Elde edilen deneysel ve gozlemsel veriler, soya fasulyesi bitkilerinin domates tarlalarinda yikici Tomato severe rugose virus (ToSRV) salginlarina zemin hazirlayan asemptomatik yukseltici konukcular olabilecegini acikca göstermektedir. Soya tarlalarinin yüksek bitki yoğunlugu, asemptomatik yapilari nedeniyle fark edilmeyen buyuk bir virus kaynagi ureterek domates tarlalarina doğru güçlü bir vektor akisi sağlamaktadir.

Yazarlar, bu durumun her kosulda gerceklesen sürekli bir salgin mekanizmasi olmadigini, basarili bir amplifikasyon süreçinin ancak belirli kritik biyotik ve abiyotik faktorlerin bir araya gelmesiyle mumkun olabilecegini açıklamaktadir. Soya cesidinin genetik olarak viruse duyarliligi, enfeksiyona yakalandigi buyume evresi ve tarladaki ToSRV izolatinin özellikleri bu süreçi doğrudan etkileyen faktorler arasinda siralanmaktadir.

Bunun yani sira, epideminin tetiklenmesi için agroekosistemde mukemmel bir zamansal senkronizasyonun bulunmasi gerekmektedir. Enfekteli eski bir domates tarlasinin sokumu ile yeni kurulan soya tarlasinin baslangici ve ardindan soya bitkilerinin olgunlasip sararmasi (senesens) ile yeni dikilen genc domates fidelerinin cakismasi, viruslu beyazsineklerin bir konukcudan diğerine kitlesel gocunu zorunlu hale getirmektedir.

Klasik bitki epidemiyolojisinde birincil inokulum kaynaklari genellikle düşük yoğunluktaki yabanci ot rezervuarlariyla sınırli tutulurken, bu çalışmada sunulan model tarimsal peyzaj duzeyinde yüksek yoğunluklu kultur bitkilerinin gecici ama cok güçlü birer enfeksiyon odagi haline gelebilecegini kanıtlamakta ve zoonoz epidemiyolojisindeki yukseltici konukcu modelinin bitki hastaliklarinda da gecerli oldugunu göstermektedir.

Bulguların Önceki Araştırmalarla Karşılaştırılması

Klasik bitki virolojisi literatürunun aksine, bu çalışma birincil enfeksiyonun sadece yabanci ot rezervuarlariyla degil, soya gibi asemptomatik yukseltici konukcular vasitasiyla cok daha yüksek bir enfeksiyon gucuyle gerceklesebilecegini ortaya koymaktadir(Filho et al., 2020).

Insektisit uygulamalarınin tarlada vektoru etkisiz hale getirmede basarisiz oldugu ve dis kaynakli birincil yayılımi engelleyemedigi bulgusu, çalışmanın dissal yukseltici konukcu hipoteziyle tam bir uyum göstermektedir(Filho et al., 2020).

Sonuç Bölümünün Sunduğu Çıkarımlar

Soya fasulyesinin Brezilya'daki domates ekim alanlarinda ToSRV salginlarinin gelismesinde asemptomatik bir yukseltici konukcu olarak kritik rol oynayabilecegi, ancak bu durumun soya cesidinin duyarliligi, enfeksiyon zamani, virus izolati ve ekim donemleri arasindaki zamansal senkronizasyon gibi bircok faktore bağlı oldugu anlasilmistir(Filho et al., 2020).

Literatür Taraması İçin Sunduğu Çerçeve

Bu çalışma, bitki epidemiyolojisi literatürüne zoonoz çalışmalarından ödünç alınan yükseltici konukçu kavramını entegre ederek özgün bir teorik çerçeve kazandırmaktadır. Geleneksel yaklaşımların aksine, salgınların ana kaynağı olarak sadece yabancı ot rezervuarlarını değil, aynı zamanda tarımsal peyzajda yüksek yoğunlukta bulunan ve asemptomatik seyreden kültür bitkilerini işaret etmektedir. Bu yaklaşım, yoğun insektisit kullanımına rağmen kontrol altına alınamayan ani domates begomovirüs salgınlarının mekanizmasını açıklamak için yeni bir bilimsel zemin oluşturmaktadır. Literatürde, birincil inokulum kaynaklarının belirlenmesinde mekansal ve zamansal senkronizasyonun önemini deneysel verilerle somutlaştıran öncü bir konumdadır.

Araştırma, Fenton ve Pedersen tarafından 2005 yılında önerilen topluluk epidemiyolojisi çerçevesini bitki hastalıklarına uygulayarak genişletmektedir. Önceki çalışmaların (Macedo ve ark., 2017a, 2017b) soya ve kuru fasulye bitkilerinde saptadığı düşük oranlı ToSRV enfeksiyon bulgularını, bu çalışmada sunulan yeni deneysel verilerle birleştirerek kuramsal bir modele dönüştürmüştür. Çalışma, Barbosa ve ark. (2016) ile Bergamin Filho ve ark. (2016) tarafından vurgulanan, birincil inokulumun tarla bazlı yönetim stratejilerindeki belirleyici rolünü teyit ederken, bu inokulumun kaynağını yabancı otlardan alıp geniş ölçekli tarım arazilerindeki ana ürünlere kaydırarak literatürdeki rezervuar tartışmasını derinleştirmektedir.

Literatür taramaları için bu makale, epidemiyolojik üçgenin konukçu ve çevre bileşenlerini tarımsal peyzaj ölçeğinde yeniden yorumlayan kapsamlı bir kuramsal katkı sunmaktadır. Domates Severe Rugose Virus (ToSRV) özelinde, bitki virüslerinin yayılımında sadece vektör popülasyonunun değil, bu vektörün virüsü topladığı ara konukçuların bitki yoğunluğunun ve semptomsuz olmalarının salgın gücünü nasıl artırdığını sistematik olarak göstermektedir. Araştırmacıların bitki hastalıkları yönetiminde sadece hedef ürüne odaklanan yaklaşımlardan, komşu tarla ve ürün rotasyonlarını da kapsayan peyzaj tabanlı bir perspektife geçmeleri gerektiğini vurgulayan güçlü bir kanıt seti sağlamaktadır.

Kaynakça

  1. Duffus, J. E. (1971). Role of weeds in the incidence of virus diseases. Annual Review of Phytopathology, 9(1), 319-340. https://doi.org/10.1146/annurev.py.09.090171.001535
  2. Gouvea, M. M., Freitas, D. M. S., Rezende, J. A. M., Watanabe, L. F. M., Lourencao, A. L. (2017). Bioassay of insecticides on mortality of Bemisia tabaci biotype B and transmission of Tomato severe rugose virus (ToSRV) on tomatoes. Phytoparasitica, 45, 95-101. https://doi.org/10.1007/s12600-017-0562-5
03

Tez ve Makale Araştırmalarında Kullanım

Makalenin doğrulanmış yöntemi, bulguları ve kuramsal çerçevesi; tez ve makale çalışmalarında kullanılacağı bölümle birlikte aşağıdaki üç araştırma taslağına dönüştürülmüştür.

01

Tez veya makalede kullanım · Kavramsal Çerçeve

Bitki patolojisinde yükseltici konukçular, rezervuarlardan farklı olarak salgınların şiddetini artıran anahtar unsurlardır.

Yazarın zoonozlardan uyarladığı yükseltici konukçu (amplifier host) tanımı, tezin teorik modelini oluşturmak için kullanılacaktır(Filho et al., 2020).

Farklı Baklagil Türlerinin Domates Begomovirüsleri İçin Yükseltici Konukçu Kapasitesinin Belirlenmesi

Araştırma sorusu
Kuru fasulye ve bezelye gibi baklagiller, ToSRV yayılımında soya fasulyesi ile benzer bir yükseltici etkisi göstermekte midir?
Yöntem taslağı
Bölgesel olarak ekilen yaygın baklagil çeşitleri serada kontrollü Bemisia tabaci inokülasyonuna tabi tutulacaktır. Enfeksiyon oranları PCR ile izlenecek ve bu bitkilerden sağlıklı domateslere virüs geçiş hızları kantitatif olarak karşılaştırılacaktır. Örneklem büyüklüğü, her çeşit için en az 30 bitki olacak şekilde güç analiziyle belirlenecektir.

Makaleyle bağlantısı: Yazarın soya için sunduğu kuramsal modelin diğer potansiyel ara konukçuları da kapsayacak şekilde genişletilmesi gerekliliğinden türetilmiştir(Filho et al., 2020).

02

Tez veya makalede kullanım · Giriş

Klasik insektisit uygulamaları, dış kaynaklı virüs yükünün neden olduğu birincil enfeksiyon dalgasını durdurmakta yetersiz kalmaktadır.

Bitki koruma stratejilerinin neden başarısız olduğunu açıklarken yazarın birincil yayılım (primary spread) analizine atıf yapılacaktır(Filho et al., 2020).

Yükseltici Konukçu Mesafesinin Domates Tarlalarındaki Birincil Enfeksiyon Oranı Üzerindeki Etkisi

Araştırma sorusu
Soya tarlası ile domates tarlası arasındaki fiziksel mesafe arttıkça ToSRV insidansı nasıl değişmektedir?
Yöntem taslağı
Aynı ekim dönemine sahip soya ve domates tarlaları belirlenecek; domates tarlaları soya kaynağına olan mesafelerine göre (50m, 500m, 1000m) gruplandırılacaktır. Sezon boyunca domateslerdeki virüs belirtileri ve vektör yoğunluğu izlenecektir. Veriler, mekansal otokorelasyon ve regresyon analizleri ile değerlendirilecektir.

Makaleyle bağlantısı: Makalenin tartışma bölümünde yer alan, yükseltici konukçu ile hedef ürün arasındaki mesafenin etkisinin belirlenmesi yönündeki araştırma çağrısına dayanmaktadır(Filho et al., 2020).

03

Tez veya makalede kullanım · Tartışma

Soyanın ToSRV salgınlarındaki rolü, sadece virüse duyarlılığına değil, ekim dönemleri arasındaki zamansal senkronizasyona bağlıdır.

Bulguların yorumlanmasında, salgınların neden her zaman değil de belirli dönemlerde şiddetlendiğini açıklamak için kullanılacaktır(Filho et al., 2020).

Zamansal Ekim Kaydırmanın Yükseltici Konukçu Etkisi Üzerindeki Azaltıcı Rolü

Araştırma sorusu
Soya ve domates ekim tarihleri arasındaki senkronizasyonun bozulması, virüsün birincil yayılımını istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azaltır mı?
Yöntem taslağı
Farklı zamanlarda ekilen (erken, normal, geç) soya parselleri etrafına yerleştirilen domates tuzak bitkilerindeki enfeksiyon oranları takip edilecektir. Soya bitkilerinin senesens dönemi ile domateslerin en hassas olduğu fide dönemi arasındaki çakışma süreleri korelasyon analizine tabi tutulacaktır.

Makaleyle bağlantısı: Yazarın başarının mükemmel bir zamansal senkronizasyona bağlı olduğu yönündeki temel çıkarımını test etmek üzere kurgulanmıştır(Filho et al., 2020).

Doğa BilimleriFizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri

Pozitif Düşünme Becerileri ile Mükemmel Performans Algısı Arasındaki İlişkide Mücadele ve Tehdit Algılarının Aracılık Rolü: Futbölçular Üzerine Bir İnceleme

Spor psikolojisi literatüründe sporcuların yüksek performans hedeflerine ulaşmasında mükemmeliyetçilik, pozitif düşünme becerileri ve stresli müsabaka ortamlarına verilen psikofizyolojik tepkiler kritik bir yer tutmaktadır. Rekabetçi…

Osman Pepe, Mustafa Can Koc, Cihan Ayhan · 2025İncele