Meloidogyne incognita (Kofoid & White, 1919) Chitwood, 1949'nın avirülent ve Mi-1 virülent popülasyonları arasındaki DNA dizilim farklılıklarının yeni nesil dizileme yöntemiyle belirlenmesi

Abstract

Domates, yetiştiriciliği yapılan en önemli sebzelerdendir. Kök-ur nematodları domates bitkilerine saldırarak verim kaybına neden olurlar. Meloidogyne spp.'ye dayanıklı domates bitkileri, kök-ur nematodlarının mücadelesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Domatesdeki Mi-1 geni, Meloidogyne incognita, M. arenaria, M. javanica ve M. luci'ye dayanıklılık sağlamaktadır. Fakat, virülent kök-ur nematod popülasyonları Mi-1 genini aşabilmektedir. Mi-1 virülent kök-ur nematodları domates yetiştirilen alanlarda büyük bir sorundur ve giderek yaygınlaşmaktadır. Bu nedenle, kök-ur nematodlarıyla bulaşık alanlarda virülent popülasyonların hızlı ve doğru bir şekilde tanımlanması gerekir. Laboratuvarda virülent nematod popülasyonlarını tanımlamak için yapılan geleneksel testler 3-6 ay kadar sürebilmektedir. Böylece bu testler çok zaman alır ve yoğun emek gerektirir. Buna karşın virülenslikle ilgili moleküler markörler analiz süresini kısaltabilmektedir. Bu nedenle, kök-ur nematodlarının mücadelesi için virülenslikle ilgili moleküler markörlerin geliştirilmesi gereklidir. Bu çalışmada, üç avirülent M. incognita ve üç Mi-1 virülent M. incognita popülasyonunun genom analizleri HiSeq X10 Illumina cihazında 150 bp çift yönlü okuma teknikleri kullanılarak yapılmıştır. Biyoinformatik analizler için ham verilerden adaptör dizilimleri ile kısa ve düşük kaliteli okumalar çıkarılmıştır. Daha sonra biyoinformatik analizler için beş yaklaşım kullanılmıştır. İlk olarak, sekanslar M. incognita referans genomuna (GCA_900182535.1) eşleştirilmiş ve SNP'ler ile INDEL'ler tanımlanmıştır. Sadece Mi-1 virülent izolatlarında toplam 17512 polimorfizm tespit edilmiştir. İkinci olarak, tüm izolatlarda ortak bulunan 229696 polimorfizm verilerden çıkarılmıştır. Üçüncü olarak kalan farklılıklar okuma derinliklerine (DP≥20) göre filtrelenmiş ve Mi-1 virülensliği ile ilgili olabilecek 12122 farklılık tanımlanmıştır. İzolatlarda tespit edilen bu farklılıkların 207 genle ilişkili olabileceği gösterilmiştir. Dördüncü olarak, N1 izolatında "de novo" analizi yapılmıştır. Bu izolat referans genom olarak seçilmiş ve Mi-1 virülent ile avirülent izolatlar arasındaki polimorfizmler araştırılmıştır. Bu son yaklaşımda elde edilen sonuçlar, M. incognita referans genomu kullanılarak elde edilen verilere göre ilave bir bilgi sağlamadığı görülmüştür. Beşinci yaklaşım olarak, avirülent ve virülent izolatlardan elde edilen DNA dizileri, farklı biyoinformatik araçlar kullanılarak analiz edilmiş ve virüleslikle ilişkili olabilecek 161 adet SNP belirlenmiştir. Bu çalışma, Türkiye'de yeni nesil sekanslama kullanılarak virülent ve avirülent kök-ur nematodlarını tanımlayan ilk çalışmadır. Tanımlanan SNP'ler ve INDEL'ler gelecekteki çalışmalarda virülensliğe bağlı moleküler markörlerin geliştirilmesi için kullanılabilecektir.