Genetic diversity and population structure of Fusarium oxysporum f. sp. cepae, the causal agent of Fusarium basal plate rot on onion, using RAPD markers

Soğanda dip çürüklüğü etmeni Fusarium oxysporum f. sp. cepae’ daki genetik farklılığının ve popülasyon yapısının RAPD markörleri kullanılarak incelenmesi

Özet

Fusarium oxysporum f. sp. cepae’ nın sebep olduğu Fusarium dip çürüklüğü, dünyanın birçok ülkesinde soğanbitkisinin önemli bir hastalığıdır. Türkiye’den yedi ve Colorado, ABD’den bir popülasyonu temsil eden toplam 116Fusarium oxysporum f. sp. cepae izolatı Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) tekniği kullanılarakmoleküler markör analizi ile incelenmiştir. Kullanılan 11 polimorfik primer ile 110 RAPD fragmenti elde edilmiştir(10 polimorfik bant/primer). Elde edilen verilerin UPGMA ile cluster analizi % 5 benzerlik seviyesinde 5 farklı soyortaya çıkarmıştır. Türkiye’den elde edilen Fusarium oxysporum f. sp. cepae izolatlarının büyük çoğunluğununmuhtemelen aynı klonal soydan türediği gözlemlenmiştir. Genetik değerlendirmeler ve popülasyon farklılıkları daTürkiye’ den elde edilen izolatların Colorado izolatlarından büyük ölçüde farklı olduğunu ve Bursa popülasyonununTürkiye popülasyonları arasında en farklı popülasyon olduğunu göstermitir. Nei’ nin genetik uzaklığına dayanancluster analizi ise coğrafik bölgelere göre popülasyon gruplanmasını desteklemiştir. Genetik farklılık değerlerinin (HT:0.140, HS: 0.124) karşılaştırılması ise Türkiye popülasyonları arasında düük seviyelerde genetik farklılıklar ortayaçıkarmıştır. Toplam genetik farklılığın sadece % 11.4’lük kısmının coğrafik popülasyonlar arasındaki farklılıklardankaynaklandığı gözlemlenmiştir. Moleküler varyans analizi de (AMOVA) popülasyonlar arasındaki düşük genetikfarklılıkları doğrulamıştır. Bu sonuçlar RAPD-PCR tekniğinin Fusarium oxysporum f. sp. cepae popülasyonlarıarasındaki ve içerisindeki genetik varyasyonun değerlendirilmesinde oldukça faydalı olduğunu göstermiştir.

Abstract

Fusarium basal plate rot caused by Fusarium oxysporum f. sp. cepae is an important disease of onion in manycountries of the world. A total of 116 single spore isolates of Fusarium oxysporum f. sp. cepae representing sevenpopulations from Turkey and one population from Colorado, USA were subjected to molecular marker analysis usingRandom Amplified Polymorphic DNA (RAPD) technique. Using eleven polymorphic primers, 110 RAPD fragmentswere obtained with an average of 10 polymorphic bands per primer. Cluster analysis with UPGMA revealed fivedistinct lineages at arbitrary level of 65% similarity. The majority of F. oxysporum f. sp. cepae isolates from Turkeywere observed to derive probably from the same clonal lineage. Genetic estimates and population differencesdemonstrated that the isolates from Turkey were significantly distinct from Colorado isolates and that Bursapopulation was the most divergent among Turkish populations. Cluster analysis of Nei’s genetic distances supportedpopulations grouping according to the geographical regions. Comparison of genetic differentiation estimates (HT:0.140, HS: 0.124) revealed low levels of genetic differentiation among Turkish populations. Only, 11.4% of totalgenetic diversity (GST) attributed to differentiation among the geographical populations. Analysis of molecularvariance (AMOVA) confirmed that there was low genetic differentiation among populations. The results suggest thatRAPD-PCR is a useful method for analyzing genetic variation within and between populations of F. oxysporum f. sp.cepae.