BAĞ ALANLARINDA ÖLÜKOL HASTALIĞI ETMENİ PHOMOPSİS VİTİCOLA (SACC.) SACC. İZOLATLARINDAKİ DSRNA’NIN TANILANMASI, MOLEKÜLER VE BİYOLOJİK KARAKTERİZASYONU İLE HİPOVİRÜLENT ETKİSİ

BAĞ ALANLARINDA ÖLÜKOL HASTALIĞI ETMENİ PHOMOPSİS VİTİCOLA (SACC.) Sacc. İZOLATLARINDAKİ DSRNA’NIN TANILANMASI, MOLEKÜLER VE BİYOLOJİK KARAKTERİZASYONU İLE HİPOVİRÜLENT ETKİSİ Hosseinalizadeh S. Aydın Adnan Menderes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Programı, Doktora Tezi, Aydın, 2021. Amaç: Ege Bölgesinin bağ alanlarında Phomopsis sürgün ve yaprak lekesi (ölükol) hastalığı etmeni Phomopsis viticola izolatlarında dsRNA’nın tanılanması, moleküler ve biyolojik karakterizasyonu ile hipovirülent etkisisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Yöntem: 2018 yılında Ege Bölgesinin en fazla asma yetiştiriciliği yapılan il ve ilçelerden ölükol hastalığı belirtisi sergileyen asmaların sürgün örneklerinden elde edilen fungal izolatların morfolojik ve kültürel özellikleri değerlendirilerek P. viticola etmeni moleküler yöntemlerle tanılanmıştır. P. viticola izolatlarından Balijja vd. (2008) yöntemi ile dsRNA analizi yapılıp, dsRNA içeren izolatlar dsRNA içermeyen 3 izolat ile biyolojik özellikleri yönünden karşılaştırılmıştır. Seçilen dsRNA içeren 50 izolatın dikey taşınma kapasitesi en iyi performans gösteren izolatlar ile asma fidanların üzerinde virülenslik testleri yapılmıştır. dsRNA içeren izolatların vegetatif uyum grupları belirlenmiş ve yatay taşınım kapasiteleri değerlendirilmiştir. Yatay taşınım ile dsRNA pozitife dönüştürülen virülent P. viticola izolatlarında dsRNA virüslerin hipovirulenslik etkisi asma fidanları üzerinde belirlenmiştir. Tüm uygulanan biyolojik testlerde en iyi performans göstermesi nedeniyle biyolojik mücadelede kullanılabilme özelliği taşıyan 6 adet izolat arasından seçilen 2 izolata ait dsRNA’ları tüm genom dizi analizi yeni nesil dizileme teknolojisi (YND) Illumnia sekanslayıcıda yapılmıştır. Çift yönlü okumaların birleştirlmesiyle de novo tüm genom dizisi belirlenmiş ve filogenetik analizleri yapılmıştır.İÇİNDEKİLER KABUL VE ONAY ....................................................................................................................i TEŞEKKÜR ...............................................................................................................................ii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ.............................................................................vii ŞEKİLLER DİZİNİ...................................................................................................................ix RESİMLER DİZİNİ...................................................................................................................x ÇİZELGELER DİZİNİ.............................................................................................................xv ÖZET.....................................................................................................................................xviii ABSTRACT .............................................................................................................................xx 1. GİRİŞ......................................................................................................................................1 2. KAYNAK ÖZETLERİ...........................................................................................................8 2.1. Phomopsis viticola Etmeninin İsimlendirilmesi ve Dünyada Yapılan Çalışmalar..............8 2.2. Türkiye Bağ Alanlarında Ölükol Hastalığı (Phomopsis viticola ) ....................................11 2.3. Ölükol Hastalığı ile Mücadele...........................................................................................12 2.4. Phomopsis Türlerinde Mikovirüs Çalışmaları...................................................................14 2.5. Türkiye’de Mikovirüsler Üzerinde Çalışmalar: ................................................................19 2.6. Yeni Nesil Gen Dizileme Teknolojilerinin Virüs ve Mikovirüslerin Tanılanmasında Kullanımı ........................................................................................................................21 3. MATERYAL VE YÖNTEM ...............................................................................................24 3.1. Materyal.............................................................................................................................24 3.2. Yöntem ..............................................................................................................................24 3.2.1. Ölükol Hastalığı Belirtileri Sergileyen Omcalardan Fungal Örneklerin Elde Edilmesi ..........................................................................................................................24 3.2.2. Fungal Örneklerin İzolasyonu, Saflaştırması ve Miselyal Koloni Değerlendirmeleri ...27 3.2.3. Fungal İzolatların Kültürel Özelliklerinin Değerlendirilmesi ........................................28 iv 3.2.3.1. Miselyal Gelişimleri ve Koloni Gelişme Hızları.........................................................28 3.2.3.2. Piknit Oluşumu............................................................................................................29 3.2.3.3. Koloni Renkleri ve Spor Oluşumları...........................................................................30 3.2.4. Fungal İzolatların Moleküler Tanısı...............................................................................31 3.2.4.1. Phomopsis viticola’nın DNA İzolasyonu....................................................................31 3.2.4.2. Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR)...........................................................................32 3.2.5. Fungal İzolatlarda dsRNA Varlığının Belirlenmesi .......................................................33 3.2.6. dsRNA Pozitif izolatların Biyolojik Yönden Karakterizasyonu ....................................35 3.2.6.1. dsRNA İçeren ve İçermeyen Phomopsis viticola İzolatlarının Kültürel Özelliklerinin Karşılaştırılması .......................................................................................35 3.2.7. dsRNA Pozitif İzolatların Dikey Taşınma Kapasitesinin Ölçülmesi .............................35 3.2.8. dsRNA Pozitif Phomopsis viticola İzolatların Virülenslik Durumunun Belirlenmesi...37 3.2.8.1. Asma Bitkilerinin Yetiştirilmesi..................................................................................37 3.2.8.2. dsRNA Pozitif Phomopsis viticola İzolatlarından İnokulum Hazırlanması................38 3.2.9. dsRNA Pozitif Phomopsis viticola İzolatlarında dsRNA’nın Yatay Taşınmı................40 3.2.9.1. İzolatların Vejetatif Uyum (vc) Tiplerinin Belirlenmesi.............................................40 3.2.9.2. dsRNA Pozitif Phomopsis viticola İzolatlarının Yatay Taşınım Çalışmaları .............41 3.2.10. dsRNA Virüslerinin Hipovirulenslik Üzerine Etkisi (2. Aşama Virülenslik Testleri)...........................................................................................................................42 3.2.11. Moleküler Karakterizasyon ..........................................................................................43 3.2.11.1. dsRNA’nın Ekstraksiyon...........................................................................................44 3.2.11.2. dsRNAnın Genom Dizi Analizi.................................................................................47 3.2.11.2.1. dsRNA Miktar ve Kalitesinin Belirlenmesi ...........................................................47 3.2.11.2.2. dsRNA Örneklerinin Saflaştırılması.......................................................................47 3.2.11.2.3. dsRNA Dizileme Çalışmaları.................................................................................48 3.2.11.3. dsRNA’nın Biyoinformatik Analizi ..........................................................................48 3.2.11.3.1. De novo assembly Çalışmaları ...............................................................................49 v 3.2.11.3.2. Birleştirme (Assembly) Doğrulaması.....................................................................50 3.2.11.3.3. Genom tahmini (Gene Prediction) ve annotasyonu................................................51 3.2.11.3.4. BLAST Analizleri ve Filogenetik Ağaç Çizimi .....................................................51 4. BULGULAR ........................................................................................................................53 4.1. Ölükol Hastalığı Belirtileri Gösteren Örneklerin Toplanılması ........................................53 4.2. Fungal Örneklerin İzolasyonu ve Saflaştırılması ..............................................................54 4.3. Phomopsis viticola izolatlarının Morfolojik Tanılanması ve Kültürel Özelliklerinin Belirlenmesi ....................................................................................................................55 4.3.1. Koloni Gelişme Hızları ve Piknit Oluşumu....................................................................55 4.3.2. Koloni renkleri................................................................................................................61 4.3.3. Spor Oluşumları..............................................................................................................65 4.4. Fungal İzolatların Moleküler Tanısı..................................................................................65 4.5. Fungal İzolatlarda dsRNA Varlığının Belirlenmesi ..........................................................67 4.6. dsRNA İçeren ve İçermeyen Phomopsis viticola İzolatlarının Biyolojik Yönden Karakterizasyonu ............................................................................................................69 4.6.1. Koloni Renkleri ..............................................................................................................69 4.6.2. Miselyal Gelişme Hızı....................................................................................................71 4.6.3. Piknit Oluşumu...............................................................................................................75 4.7. dsRNA Pozitif İzolatların Dikey Taşınma Kapasitesinin Ölçülmesi ................................78 4.8. dsRNA içeren Phomopsis viticola İzolatlarının Virülenslik Belirleme Çalışmaları .........79 4.9. dsRNA Pozitif İzolatlarda dsRNA’nın Yatay Taşınma Kapasitesinin Ölçülmesi ............83 4.9.1. İzolatların Vejetatif Uyum (vc) Tiplerinin Belirlenmesi................................................83 4.9.2. dsRNA Yatay Taşınım Çalışmaları................................................................................85 4.10. dsRNA Virüslerinin Hipovirulenslik Üzerine Etkisi (2. Aşama Virülenslik Testleri)....88 4.11. Moleküler Karakterizasyon ve DNA Dizi Okumaları.....................................................93 4.12. İllimuna Sonuçlarına göre dsRNA’nın Biyoinformatik Analizleri .................................98 4.12.1. Ilimuna Okumalarından Kontig Oluşumu ve Self-mapping analizleri.........................99 vi 4.12.2. Genom anotasyonu .....................................................................................................103 4.12.3. BLAST Analizleri ve Filogenetik Ağaç .....................................................................105 5. TARTIŞMA........................................................................................................................113 5.1. Ege Bölgesi Bağ Alanlarından İzole Edilen Phomopsis spp İzolatlarının Kültürel Özelliklerinin Değerlendirilmesi ile Morfolojik ve Moleküler Yöntemler ile Tanılanması...................................................................................................................113 5.2. dsRNA İçeren P. viticola İzolatlarından dsRNA’ların İzole Edilmesi ve Biyolojik Karakterizasyonu ..........................................................................................................117 5.3. Phomopsis viticola’dan İzole Edilen dsRNA’ların Genom Dizilenmesi ve Biyoinformatik Analizleri.............................................................................................129 6. SONUÇ VE ÖNERİLER ...................................................................................................139 KAYNAKLAR.......................................................................................................................143 EKLER ...................................................................................................................................163 Ek 1. Phomopsis spp. izolatların α sporları ölçümünün sayısal verileri ................................163 Ek 2. Fungal izolatların β sporları ölçümünün sayısal verileri ..............................................164 Ek 3. dsRNA pozitif 12 Phomopsis viticola izolatlarının biyolojik ve kültürel özellikleri ...165 Ek 4. 961M den virüs genomun dışında saptanan fungal kontingler.....................................166 Ek 5. 962M den virüs genomun dışında saptanan fungal kontingler.....................................167 BİLİMSEL ETİK BEYANI....................................................................................................169 ÖZ GEÇMİŞ...........................................................................................................................17

Determinants of Population Genetic Structure in \u3ci\u3eChamaecrista fasciculata\u3c/i\u3e (Michx.) Greene (Fabaceae) in the Southeastern United States

Chamaecrista fasciculata is a widely distributed, phenotypically variable species in the eastern U.S. Whereas studies have demonstrated genetic structure and local adaptation in northern areas of its distribution, there has been no comparison of genetic variability among populations at the southern extent where phenotypic variation is more complex. We characterized genetic variation at 14 microsatellite loci for populations in Mississippi and Alabama and compared this to variation in a phenotypic trait, leaf pubescence. Geographic distance, climatic variables, and elevation were evaluated as factors to explain the observed patterns of genetic diversity. A significant amount of variation (19%) resided among populations, but most variation (68%) was among individuals. Assignment of individuals into genetic groups suggests two primary clusters, but these groups are not concordant with known geographical or ecological breaks, nor phenotypic variants. Genetic structure at a regional scale can be characterized as isolation by distance, while environmental factors may play a secondary role in limiting gene flow at local scales. Mean population FST is strongly associated with allelic diversity and heterozygosity, suggesting that genetic drift influences population variation. Despite the presence of genetic and phenotypic variation in southern populations of C. fasciculata, the lack of concordant patterns between these types of variation indicate that they are not driven by the same factors. This study demonstrates how local factors differentially influence the maintenance of intraspecific variation and suggest the southern distributional range is an active area of evolution for C. fasciculata

Private Computation of Polynomials over Networks

This study concentrates on preserving privacy in a network of agents where each agent seeks to evaluate a general polynomial function over the private values of her immediate neighbors. We provide an algorithm for the exact evaluation of such functions while preserving privacy of the involved agents. The solution is based on a reformulation of polynomials and adoption of two cryptographic primitives: Paillier as a Partially Homomorphic Encryption scheme and multiplicative-additive secret sharing. The provided algorithm is fully distributed, lightweight in communication, robust to dropout of agents, and can accommodate a wide class of functions. Moreover, system theoretic and secure multi-party conditions guaranteeing the privacy preservation of an agent's private values against a set of colluding agents are established. The theoretical developments are complemented by numerical investigations illustrating the accuracy of the algorithm and the resulting computational cost.Comment: 11 pages, 2 figure

Importance of Outlier Detection in Spatial Analysis of Wind Erosion

AbstractSpatial outliers in wind erosion are associated with severe weather events so, high rate of erosion or sedimentation in relevance to their spatial vicinity is called outlier. The aim of this paper is to investigate the influence of outliers on variogram model and their parameters in east of Iran. For measuring of soil erosion and sedimentation, some pins were established in nested grids. Decreasing and increasing of pin height, show sedimentation and erosion, respectively. Spatial analysis illustrate that outliers locate in NW-SE direction roughly in the same direction of predominant wind. The maximum amount of outlier is 22cm soil sedimentation

Factorial effect of process parameters on pharmaceutical characteristics of biodegradable PLGA microparticles

Among the drug delivery strategies intended to increase the bioavailability of drugs, the use of polymeric biodegradable microcarriers has shown a significant degree of success.The purpose of this study was developing a polymeric drug delivery system for a model drug: furosemide, which belongs to class IV of BCS (low solubility and low permeability), intended to oral administration and improving the stability and intestinal absorption of the drug.To achieve this goal, furosemide loaded poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microparticles were prepared by solvent evaporation method and characterized. To obtain an appropriate mathematical model with minimum experiments for optimization of formulation, a 24 full factorial design based on four independent variables (amount of polymer, emulsifier, volume of internal and external phases) was used to plan the experiments. The effects of these parameters on the drug loading efficiency were investigated. The release profiles of furosemide from microparticles were examined in simulated gastric fluid (SGF pH 1.2), simulated intestinal fluid (SIF pH 7.4) and phosphate buffer (pH: 7.4).The results of optimized formulation showed a narrow size distribution with an average diameter of 60 ± 5 μm and a drug loading of more than 60%. In simulated gastric fluid (SGF), less than 8% of furosemide was released from microparticles in 24 h and about 60% and 50% furosemide was released in 24 h in simulated intestinal fluid (SIF) and phosphate buffer, respectively.Results from this preliminary work showed that furosemide loaded PLGA microparticles can be successfully obtained through solvent-evaporation technique, with good morphological characteristics, high encapsulation efficiency and controlled drug release profile suitable for per oral administration.Keywords: Furosemide; PLGA microparticles; Full factorial design