Fitopatoloji Nedir? Kara Pas Örneği – Begüm Yurdakul & Begüm Sargın
Fitopatoloji Nedir?
17. yüzyılda botaniğin bir kolu olarak ‘’Patoloji’’ adıyla Avrupa’da ortaya çıkmış daha sonra fitopatoloji ismini alan fitopatoloji , kelime anlamı olarak phytos=bitki, pathology=hastalık bilimi anlamına gelmektedir. Fitopatoloji , ‘’mikoloji, viroloji, bakteriyoloji ve herboloji” olmak üzere 4 bilim dalından meydana gelen ve botanik, genetik, biyokimya , bitki fizyolojisi, moleküler biyoloji gibi birçok bilim dalı ile ilişki içinde olan çok geniş kapsamlı bir bilim dalıdır.
Bitkilerde meydana gelen hastalıkları inceleyen ve bu hastalıklarla mücadele yollarını araştıran Fitopatoloji şunları konu alır;
- Bitkilerde hastalığa neden olan canlı ve cansız etkenlerin neler olduğu
- Hastalık etmenlerinin bitkilerde meydana getirdiği belirtiler
- Hastalık etmenlerinin bitkide hastalık oluşturma mekanizmaları
- Hastalıktan koruma ile ilgili metotlar ve üründeki zararı azaltma
Fitopatoloji , bitki hastalığı epidemiyolojisi, bitki hastalık direnci, bitki hastalıklarının insanları ve hayvanları nasıl etkilediği ve patosistem genetiğini de içerir.
Bitkilerde hastalığa neden olan etkenlere funguslar, prokaryotlar, virüsler, viroidler, protozoa, nematodlar, algler ve bazı parazitik çiçekli bitkiler örnek olarak gösterilebilir. Bu yazımızda fitopatoloji için önemli bir konu olan kara pas hastalığını ve bu hastalığa neden olan Puccinia graminis fungusunu ele alacağız.
Kara Pas Hastalığı
Kara pas, kurak ve kışı ılık geçiren bölgelerde tahıl epidemisine yol açar. Tüm dünyada yayılışı olmasına rağmen kara pas genellikle Kuzey ve Orta Amerika, Arjantin, Güney ve Güney Doğu Avrupa, Hindistan, Avustralya’ da görülürken Türkiye’de Kastamonu ilinde de yaygın olarak görülmektedir.
Kara pas geçmişten günümüze kadar ürün kayıplarına neden olarak ülkeleri büyük sıkıntılara sokmuştur. Puccinia graminis 1 buğdaygillerde (Poaceae gramineae) kara pas hastalığına neden olur. 3 ayrı konakçıda yasayıp 5 tip spor meydana getirir. Hastalığın en önemli belirtisi sap yaprak ve yaprak kınında görülen kahverengi, koyu turuncu renkli keseciklerin oluşmasıdır. Hastalık belirtilerini erken görülmesi durumunda bitkinin gelişimi yavaşlar. Bunun sonucunda cansız, buruşuk daneler oluşur. Buğdayın besin sentezleme mekanizmasında aksaklıklar oluşur. Bunun sonucunda danelerinin ağırlığı düşer.
İlkbahar aylarında bazidiyosporlar 2 Berberis vulgaris’in (Kadıntuzluğu) üst epidermisine yerleşir. Böylece piknidyum 3 yapısı oluşur ve bu yapının içerisinde piknidiyosporlar çimlenir. Yaprağın parankima dokusuna kadar hifleriyle gelir. Yaprağın alt yüzeyine ulaştıklarında ezidiumlar içerisinde ezidiyosporlar 4 oluşur ve rüzgâr ile etrafa yayılır. Buğdaygillere gelen ezidiyosporlar hücreler arası boşluklarda çimlenerek dikaryotik miseller5 meydana getirir. Bu miseller de kara pas hastalığını oluşturur. Miseller üzerindeki ürediumlarda üredosporlar 6 oluşur. Bu sporlarda yaz ayında hastalığın yayılmasına neden olur. Sonbahar aylarında telium ve kalın çeperli dayanıklı teliosporlar 7 oluşur. Teliosporların toprağa geçmesiyle döngü ve dört mevsim tamamlanmış olur.
Kara Pas Hastalığı ile Mücadele
Pek çok hastalıktan korunmanın yolu olduğu gibi kara pas hastalığında da önemli korunma yolları vardır. Bunlar kimyasal ve kültürel olarak ikiye ayrılır;
Kültürel Korunma Yolları
- Tarlaya sürekli ekim yapılmamalıdır.
- Tarla içinde ve etrafında bulunan yabani otlar, ara konukçu bitkilerin uzaklaştırılmalıdır.
- Pasa dayanıklı genler içeren çeşitler seçilmelidir.
Kimyasal Kullanarak Korunma
İlaç kullanarak mücadele ederken en çok yapılan hata ilacın buğdaygillere (Poaceae gramineae) verilmesidir. Böylece ilaç tüm tarlaya, toprağa geçer ve bu da ekosistem için asla istemediğimiz bir durumdur. İlaç uygulaması yapılacaksa Berberis vulgaris’e (Kadıntuzluğu) yapılmalıdır. Böylece üreticiler tüm tarlayı ilaçlamak zorunda kalmayacak ve ekosisteme en az zararla bu hastalıkla mücadele edilmiş olacak. Ayrıca kullanılacak kimyasalın türünün ve dozunun yanında burada en önemli şey uygun zamanda ilaç uygulamasının yapılmasıdır.
Türkiye’de Kara Pas Hastalığı ile Mücadele
İzmir’de Bölgesel Tahıl Pas Hastalıkları Araştırma Merkezi’nin açılışı ile birlikte Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı ve ICARDA, tahıl pas hastalıklarına karşı mücadeleye yardımcı olmaya yönelik çabaları resmileştirdi. İzmir’de Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü bünyesinde yer alan Merkez, Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü (TAGEM) ve ICARDA işbirliği ile pas hastalıklarının tahıl tarımını olumsuz etkilediği ülkelerde, yapılacak sörveylerle pas hastalığının varlığını ve takibini yönetmek, çözüm üretmek için pas hastalık etmenlerinin fizyolojik ırklarını tanımlamak, hareketlerini takip etmek, aynı zamanda, mevcut buğday ve arpa çeşitleri ile ıslah edilmiş yeni çeşit adaylarının sarı, kahverengi ve kara pas hastalıklarına karşı tarla dayanıklılıklarını belirlemek amacıyla kurulmuştur.
Merkezin kurulma amacı her ne kadar pas hastalıkları ile mücadele etmek olsa da özellikle dünyadaki buğday üretiminin % 30’undan fazlasını karşılayan Güney, Doğu ve Kuzey Afrika’yı Batı, Orta ve Güney Asya ile birleştiren “buğday kuşağı”nın merkezinde stratejik bir konuma sahip olan İzmir gibi bir yerde böyle bir merkezin bulunması, merkezin amacı noktasında istenmeyen durumlara yol açabilir. Şöyle ki pas hastalıklarından biri olan kara pasın üreme döngüsünden bahsetmiştik ve fungal kökenli olduğunu vurgulamıştık. Ayrıca fungus sporlarının havayla kolay ve hızlıca yayıldığını da söylemiştik. En basit örnek merkezde çalışan birinin üzerine sporların yapıştığını varsayalım. İşi gereği araziye çıkacak olan bu kişi bütün ekim alanlarına bu sporu taşıyabilir. Böylece hastalığın oluşması için ilk adımı atmış olur. Bu yüzden çalışmalar yapılırken oldukça dikkatli olunmalıdır ki pas hastalığını azaltalım derken artmasına yol açmayalım.
Her ne kadar böyle bir merkezin özellikle İzmir gibi buğday üretimi için önemli bir yerde olması riskli olsa bile ülkemizde bu tarz hastalıkların araştırılıyor ve bu hastalıklar ile mücadele ediliyor olması fitopatoloji adına çok önemlidir. Böylelikle ülkemizde fitopatoloji adına yapılan çalışmaların artmasını da ümit ediyoruz.
Yazarlar: Begüm Yurdakul & Begüm Sargın
Dipnotlar:
1 Tahıl pası, kara pas, kırmızı pas veya kırmızı toz olarak da bilinen kök pas, tahıl ürünlerinde önemli hastalıklara neden olan Puccinia graminis mantarından kaynaklanır.
2 Bazitli mantarların sporlarına verilen ad. Bazidium denilen taşıyıcı hücre üzerinde 4 adet sterigmanın her birinde birer tane olmak üzere 4 adet spor meydana gelir ve bazidiomycetes sınıfına ait sporlardır.
3 Piknidyum, içinde konidlerin oluştuğu torba şeklinde bir yapıdır. Bazı mantar hiflerinin (mantar iplikleri) uç kısımlarında bulunan ve “Sterigma” adını alan uzun silindir şeklindeki hücrelerden dışa doğru boncuk dizileri şeklinde meydana gelen sporlardır. Mesela; aspergillus ve penicilium cinslerinde olduğu gibi.
4 Dikaryotik (n+n) olarak meydana gelen konidilerdir.
5 Mantarlarda, hiflerin bir araya gelmesiyle oluşmuş yapılar.
6 Münferit olarak meydana gelen dikaryotik sporlardır. Hiflerin ucunda oluşan dikaryotik sporlardır.
7 Münferit olarak teşekkül eden, her biri başlangıçra dikaryotik daha sonra çimlenme anında diploid hale geçen bir veya iki hücreli, kalın çeperli, koyu kahve renkli kışlık sporlardır.
Kaynakça
Akci, Nilüfer , Kastamonu İlinde Buğday Alanlarında Görülen Kara Pas (Puccinia graminis f.sp. tritici) Irklarının Belirlenmesi ve Berberis Türlerinin Kara Pas Etmeninde Patojenik Varyasyona Olan Etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, 2018
Buğday Pas Hastalıkları , https://bku.tarimorman.gov.tr/Zararli/KaynakDetay/779 , Erişim Tarihi: 16.10.2022
Buğday Raporu (2018), https://www.zmo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=30125&sube=0 , Erişim Tarihi: 15.10.2022
Fitopatoloji , https://www.entofito.com/fitopatoloji/ , Erişim Tarihi: 14.10.2022
Pas (Hastalık) , https://tr.wikipedia.org/wiki/Pas_(hastal%C4%B1k)#:~:text=Pas%2C%20asalak%20mantarlara%20ba%C4%9Fl%C4%20%B1%20bir,pas%20mantarlar%C4%B1%20alt%20grubuna%20girerler. , Erişim Tarihi: 15.10.2022
Plant pathology , https://en.wikipedia.org/wiki/Plant_pathology#:~:text=Plant%20pathology%20(also%20phytopathology)%20is,enviro nmental%20conditions%20(physiological%20factors). , Erişim Tarihi: 14.10.2022
Şükrü Kaynaş, Tahıllarda Kara Pas Hastalıkları (Puccinia graminis), https://www.entofito.com/puccinia-graminis/ , Erişim Tarihi: 15.10.2022
Tahıl Hastalıkları ile Mücadele için Bölgesel Araştırma Merkezi, https://arastirma.tarimorman.gov.tr/etae/Haber/201/Tahil-Hastaliklari-Ile-Mucadele-Icin-Bolgesel-Arastirma-Merkezi , Erişim Tarihi: 15.10.2022