PL230915B1 - Method and a kit for identification of nematodes, root crop pests, by Real Time PCR based method - Google Patents
Method and a kit for identification of nematodes, root crop pests, by Real Time PCR based methodInfo
- Publication number
- PL230915B1 PL230915B1 PL410983A PL41098315A PL230915B1 PL 230915 B1 PL230915 B1 PL 230915B1 PL 410983 A PL410983 A PL 410983A PL 41098315 A PL41098315 A PL 41098315A PL 230915 B1 PL230915 B1 PL 230915B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- trichodorus
- identification
- species
- nematodes
- time pcr
- Prior art date
Links
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 title abstract description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 46
- 241001408787 Paratrichodorus teres Species 0.000 claims abstract description 13
- 241000399948 Ditylenchus destructor Species 0.000 claims abstract description 12
- 241001408808 Trichodorus similis Species 0.000 claims abstract description 12
- 241001135405 Trichodorus viruliferus Species 0.000 claims abstract description 11
- 241001220305 Trichodorus primitivus Species 0.000 claims abstract description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 29
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 29
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 23
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 15
- 241001220308 Trichodorus Species 0.000 claims description 11
- 239000013642 negative control Substances 0.000 claims description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 8
- 101150084935 PTER gene Proteins 0.000 claims description 6
- 238000007399 DNA isolation Methods 0.000 claims description 4
- 241000201432 Nacobbus aberrans Species 0.000 claims description 3
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 claims description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 13
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 10
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 241001442497 Globodera rostochiensis Species 0.000 description 5
- 241000379510 Heterodera schachtii Species 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 4
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 4
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 241000196509 Anguinidae Species 0.000 description 3
- 241000399949 Ditylenchus dipsaci Species 0.000 description 3
- 241001489135 Globodera pallida Species 0.000 description 3
- CGNLCCVKSWNSDG-UHFFFAOYSA-N SYBR Green I Chemical compound CN(C)CCCN(CCC)C1=CC(C=C2N(C3=CC=CC=C3S2)C)=C2C=CC=CC2=[N+]1C1=CC=CC=C1 CGNLCCVKSWNSDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001540434 Trichodoridae Species 0.000 description 3
- 241001408784 Trichodorus sparsus Species 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000007894 restriction fragment length polymorphism technique Methods 0.000 description 3
- 241001460041 Globodera artemisiae Species 0.000 description 2
- 241000243783 Heteroderidae Species 0.000 description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 241000193945 Pratylenchidae Species 0.000 description 2
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003562 morphometric effect Effects 0.000 description 2
- 238000013425 morphometry Methods 0.000 description 2
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- 101100256278 Arabidopsis thaliana SCR gene Proteins 0.000 description 1
- 241001133184 Colletotrichum agaves Species 0.000 description 1
- 206010011732 Cyst Diseases 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 239000003298 DNA probe Substances 0.000 description 1
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 241000399934 Ditylenchus Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000220485 Fabaceae Species 0.000 description 1
- 241000482313 Globodera ellingtonae Species 0.000 description 1
- 102100030378 Hemoglobin subunit theta-1 Human genes 0.000 description 1
- 101000843063 Homo sapiens Hemoglobin subunit theta-1 Proteins 0.000 description 1
- 241001143352 Meloidogyne Species 0.000 description 1
- 241000243785 Meloidogyne javanica Species 0.000 description 1
- 241001287835 Meloidogynidae Species 0.000 description 1
- 241000812432 Nanidorus Species 0.000 description 1
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 241001220391 Paratrichodorus Species 0.000 description 1
- 241001220303 Paratrichodorus pachydermus Species 0.000 description 1
- 241000855013 Rotylenchus Species 0.000 description 1
- 241001132771 Rotylenchus buxophilus Species 0.000 description 1
- 241000071675 Rotylenchus uniformis Species 0.000 description 1
- 101150027175 SGR1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000239226 Scorpiones Species 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 241001540445 Triplonchida Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 208000031513 cyst Diseases 0.000 description 1
- 230000024293 detection of nematode Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 description 1
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 238000007403 mPCR Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000011533 pre-incubation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108700022487 rRNA Genes Proteins 0.000 description 1
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Ujawniono zarówno sposób jak i zestaw do identyfikacji nicieni, szkodników roślin okopowych, metodą Real Time PCR. W szczególności wynalazek dotyczy sposobu i zestawu do identyfikacji nicieni obejmujących gatunki Ditylenchus destructor, Naccobus aberrans, Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis, oraz Trichodorus viruliferus. Dzięki specyficznie dobranym starterom i sondom rozwiązanie umożliwia precyzyjną identyfikację wskazanych gatunków nicieni niezależnie od rodzaju prób badanych, ich pochodzenia i przeznaczenia oraz stadium rozwoju.Both a method and a kit for identifying nematodes, root crop pests, using the Real Time PCR method are disclosed. In particular, the invention relates to a method and kit for identifying nematodes including the species Ditylenchus destructor, Naccobus aberrans, Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis, and Trichodorus viruliferus. Thanks to specifically selected primers and probes, the solution enables precise identification of selected nematode species regardless of the type of samples tested, their origin and purpose, and the stage of development.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób i zestaw do identyfikacji nicieni, szkodników roślin okopowych, metodą Real Time PCR. W szczególności, wynalazek dotyczy sposobu i zestawu do identyfikacji nicieni wybranych z grupy obejmującej gatunki Ditylenchus destructor z rodziny Anguinidae, Naccobus aberrans z rodziny Pratylenchidae oraz Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis i Trichodorus viruliferus z rodziny Trichodoridae.The subject of the invention is a method and a kit for the identification of nematodes and pests of root crops by the Real Time PCR method. In particular, the invention relates to a method and a kit for the identification of nematodes selected from the group consisting of Ditylenchus destructor from the family Anguinidae, Naccobus aberrans from the family Pratylenchidae and Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis and Trichodorus viruliferus from the family Trichodoridae.
Według najnowszej klasyfikacji rodzinę Anguinidae reprezentują w Polsce 34 gatunki, Heteroderidae - 17 gatunków, Meloidogynidae - 5 gatunków, Pratylenchidae - 5 gatunków, a w rodzinie Trichodoridae wykazano 11 gatunków. Wiele spośród nich to szkodniki roślin uprawnych. Porażone rośliny mają uszkodzony system korzeniowy, a zmniejszony pobór wody prowadzi do ich zamierania. Wymienione powyżej gatunki nicieni uznawane są za pasożyty lub potencjalne pasożyty roślin okopowych. Część naziemna zainfekowanej rośliny żółknie, a bulwy są mniejsze, pokryte brunatnym i plamami, co obniża ich wartość handlową. Nacobbus aberrans znajduje się na liście kwarantannowej European and Mediterranean Plant Protection Organization, EPPO.According to the latest classification, the Anguinidae family in Poland is represented by 34 species, Heteroderidae - 17 species, Meloidogynidae - 5 species, Pratylenchidae - 5 species, and 11 species have been found in the Trichodoridae family. Many of them are pests of arable crops. Infected plants have a damaged root system, and reduced water uptake leads to their dieback. The nematode species listed above are considered to be parasites or potential parasites in root crops. The above-ground part of the infected plant turns yellow and the tubers are smaller, covered with brown and spots, which reduces their commercial value. Nacobbus aberrans is on the European and Mediterranean Plant Protection Organization, EPPO quarantine list.
Identyfikacja gatunków nicieni oparta jest na analizie cech morfologicznych i morfometrycznyc h, w tym diagnozowane są m.in.: zabarwienie samicy na poszczególnych etapach rozwojowych, kształt cysty, długość i kształt guzów sztyletu, długość larwy inwazyjnej, wzór na płytce perinealnej. Jest to jednak analiza bardzo pracochłonna i czasochłonna. Wymaga dużo wiedzy i doświadczenia w pracy z materiałem biologicznym. Ponadto, istnieje możliwość nachodzenia na siebie wymiarów różnych gatunków. Metody opartej na analizie cech morfologicznych i morfometrycznych nie można zastosować do identyfikacji młodocianych osobników, u których cechy morfologiczne nie są jeszcze wykształcone.Identification of nematode species is based on the analysis of morphological and morphometric features, including the diagnosis of female coloration at various stages of development, cyst shape, length and shape of dagger tumors, length of invasive larvae, pattern on the perineal plate. However, this is a very laborious and time-consuming analysis. It requires a lot of knowledge and experience in working with biological material. Moreover, there is the possibility of overlapping dimensions of different species. The method based on the analysis of morphological and morphometric features cannot be used to identify adolescents in which morphological features are not yet developed.
Obecnie w diagnostyce nematologicznej coraz częściej stosowane są techniki oparte na analizie kwasów nukleinowych, w tym wykorzystujące łańcuchową reakcję polimerazy (PCR). Podstawą techniki PCR jest powielenie fragmentu/ów DNA, specyficznego dla określonego organizmu, do poziomu umożliwiającego jego szybką i prostą detekcję przy użyciu elektroforezy. Uzyskuje się to stosując krótkie jednoniciowe oligonukleotydy (12-40 nukleotydów), tzw. startery, specyficzne dla powielanego fragmentu DNA oraz enzym - termostabilną polimerazę, która umożliwia powielenie żądanego fragmentu w cyklicznej, trzyetapowej reakcji, złożonej z denaturacji, wiązania starterów oraz syntezy DNA. Zazwyczaj po około 30 cyklach reakcji uzyskuje się ponad milion kopii powielanego fragmentu DNA, co pozwala zidentyfikować go techniką elektroforezy żelowej.Currently, techniques based on the analysis of nucleic acids, including the polymerase chain reaction (PCR), are increasingly used in nematological diagnostics. The basis of the PCR technique is the amplification of a DNA fragment (s) specific for a specific organism to a level that allows for its quick and simple detection using electrophoresis. This is achieved by using short single-stranded oligonucleotides (12-40 nucleotides), the so-called primers, specific for the amplified DNA fragment, and the enzyme - thermostable polymerase, which enables the amplification of the desired fragment in a cyclic, three-step reaction consisting of denaturation, primer binding and DNA synthesis. Typically, after about 30 reaction cycles, more than a million copies of the amplified DNA fragment are obtained, which can be identified by gel electrophoresis.
Udoskonaleniem łańcuchowej reakcji polimerazy jest Real-Time PCR, to jest rekcji PCR z pomiarem ilości powielonego fragmentu w każdym cyklu reakcji. Do pomiaru ilości powielonego fragmentu wykorzystuje się fluorochromy (barwniki fluorescencyjne), np.: SYBR Green I, SYTO9, Eva Green, SYBR Gold, których fluorescencja jest proporcjonalna do ilości powielonego fragmentu. I dentyfikację powstałych produktów przeprowadza się poprzez pomiar wielkości fluorescencji oraz analizę krzywej topnienia produktów reakcji bez elektroforezy. Czułość reakcji Real -Time PCR jest znacznie większa niż tradycyjnego PCR, a brak elektroforezy skraca czas analizy. Wadą Real-Time PCR z barwnikami fluorescencyjnymi (podobnie jak tradycyjnego PCR) jest ograniczona specyficzność reakcji. W większości przypadków reakcja PCR zachodzi nie tylko w przypadku 100% identyczności sekwencji starterów do sekwencji matrycy lecz również, gdy 1-2 nukleotydy są nieidentyczne. Ta właściwość tradycyjnego PCR i Real Time PCR z barwnikami fluorescencyjnymi wymaga precyzyjnego ustawienia parametrów termicznych reakcji. Ponadto, barwniki fluorescencyjne wiążą się z każdym dwuniciowym fragmentem DNA, powstałym również w wyniku amplifikacji starterów (produkty primer-primer, primer-dimer), co wymaga również starannego doboru odpowiedniego stężenia starterów. Alternatywą dla barwników fluorescencyjnych są sondy DNA znakowane fluorescencyjnie. Są to krótkie odcinki DNA, komplementarne do poszukiwanej sekwencji, które po przyłączeniu do DNA podczas reakcji PCR emitują fluorescencję o określonej długości fali. Obecnie znanych jest kilka rodzajów sond, np.: TaqMan, FRET, molecular beacons, czy scorpions. Specyficzność reakcji Real -Time PCR ze znakowanymi sondami jest znacznie wyższa niż z barwnikami fluorescencyjnymi. W odróżnieniu od starterów niedopasowanie jednego nukleotydu w sekwencji sondy prowadzi przeważnie do braku reakcji lub bardzo istotnego zmniejszenia wydajności, co jest łatwe do stwierdzenia podczas monitorowania przebiegu reakcji lub analizy wyników reakcji.An improvement on the polymerase chain reaction is Real-Time PCR, that is, a PCR reaction with the measurement of the amount of amplified fragment in each reaction cycle. To measure the amount of the amplified fragment, fluorochromes (fluorescent dyes) are used, e.g. SYBR Green I, SYTO9, Eva Green, SYBR Gold, the fluorescence of which is proportional to the amount of the amplified fragment. And the identification of the resulting products is carried out by measuring the amount of fluorescence and analyzing the melting curve of the reaction products without electrophoresis. The sensitivity of Real -Time PCR is much higher than that of traditional PCR, and the lack of electrophoresis shortens the analysis time. The disadvantage of Real-Time PCR with fluorescent dyes (similar to traditional PCR) is the limited specificity of the reaction. In most cases, the PCR reaction occurs not only when the primer sequence is 100% identical to the template sequence, but also when 1-2 nucleotides are not identical. This property of traditional PCR and Real Time PCR with fluorescent dyes requires precise setting of the thermal parameters of the reaction. Moreover, fluorescent dyes bind to each double-stranded DNA fragment, also resulting from primer amplification (primer-primer, primer-dimer products), which also requires careful selection of the appropriate concentration of primers. An alternative to fluorescent dyes are fluorescently labeled DNA probes. These are short sections of DNA, complementary to the searched sequence, which, when attached to DNA during PCR reactions, emit fluorescence at a specific wavelength. Currently, several types of probes are known, e.g. TaqMan, FRET, molecular beacons, and scorpions. The specificity of Real -Time PCR reactions with labeled probes is much higher than with fluorescent dyes. Unlike primers, a single nucleotide mismatch in the probe sequence usually leads to no reaction or a very significant reduction in yield, which is easy to see when monitoring the course of the reaction or analyzing the results of the reaction.
Dotychczas najczęściej stosowaną metodą molekularnej identyfikacji nicieni było PCR-RFLP (Restriction Fragments Length Polymorphism). Metoda polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnychUntil now, the most frequently used method of molecular identification of nematodes was PCR-RFLP (Restriction Fragments Length Polymorphism). Restriction fragment length polymorphism method
PL 230 915 B1 wykorzystuje enzymy restrykcyjne, które tną nić DNA w specyficznym dla siebie miejscu. Różnice w długości pociętych fragmentów DNA świadczą o zmienności. Amiri S., Subbotin S. A. i Moens M., Identification of the beet cyst nematode Heterodera schachtii by PCR, European Journal of Plant Pathology (2002), 108: 497-506 analizowali tą metodą łącznie prawie 60 populacji tworzących cysty nicieni. Subbotin S. A., Waeyenberge Li i Moens M. użyli w swojej publikacji Identification of cyst forming nematodes of the genus Heterodera (Nematoda: Heteroderidae) based on the ribosomal DNA-RFLP, Nematology (2000), 2 (2): 153-164 aż 26 różnych enzymów restrykcyjnych: AluI, AvaI, BamHI, BglI, BsiZI, BsuRI, Bshl236I, Bspl43I, CfoI, Ddel, EcoRI, Hpall, Hindlll, Hinfl, KpnI, MvaI, Pstl, PvuII, Psal, Sali, SfuI, SspI, ScrFI, TaqI, Tru9I i XbaI, dzięki czemu wyodrębnili 27 różnych gatunków i typów nicieni w próbie. Ponadto, badania populacji nicieni z wykorzystaniem PCR-RFLP prowadzili Garcia D., Garcia G., Montero Z., Salazar L., Brenes A. i Gómez-Alpizar L. w pracy Morphological and molecular identification of potato cyst-forming nematode Globodera pallida in soil samples from Costa Rica, Revista Latinoamericana de la Papa (2009), 15 (1): 38-45. Subbotin S. A., Halford P. D. i Perry Roland N. w swojej publikacji z 1999 roku Identification of populations of potato cyst nematodes from Russia using protein electrophoresis, rDNA-RFLPs and RAPDs, Russian Journal of Nematology (1999), 7 (1): 57-63 dodatkowo zastosowali metodę RAPD - Randomly Amplified Polymorphic DNA (metoda losowej amplifikacji polimorficznego DNA). Metoda ta wykorzystuje tylko jeden krótki (około 10-20 nukleotydów) starter, przebiega w niższej temperaturze (około 35°C), ale jednocześnie wymaga zwiększonej ilości cykli w stosunku do standardowego PCR - aż 40-50. W wyniku analizy elektroforetycznej uzyskuje się różnej długości prążki, których układ jest charakterystyczny dla osobnika i stanowi coś w rodzaju odcisku palca (fingerprint). Metodę PCR-RAPD zastosowali również Adam M. A. M., Phillips M. S. i Blok V. C. w pracy opisującej molekularne metody identyfikacji guzaków - Molecular diagnostic key for identification of single juveniles of seven common and economically important species of root-knot nematode (Meloidogyne spp.), Plant Pathology (2007), 56: 190-197.PL 230 915 B1 uses restriction enzymes that cut the strand of DNA at a specific site for itself. Differences in the length of the cut DNA fragments indicate variability. Amiri S., Subbotin S. A. and Moens M., Identification of the beet cyst nematode Heterodera schachtii by PCR, European Journal of Plant Pathology (2002), 108: 497-506 analyzed a total of nearly 60 cyst-forming nematode populations with this method. Subbotin SA, Waeyenberge Li and Moens M. used in their publication Identification of cyst forming nematodes of the genus Heterodera (Nematoda: Heteroderidae) based on the ribosomal DNA-RFLP, Nematology (2000), 2 (2): 153-164 to 26 different restriction enzymes: AluI, AvaI, BamHI, BglI, BsiZI, BsuRI, Bshl236I, Bspl43I, CfoI, Ddel, EcoRI, Hpall, Hindlll, Hinfl, KpnI, MvaI, Pstl, PvuII, Psal, Sali, Sali, SfuI, TaqI, Tru9I and XbaI, thanks to which they distinguished 27 different species and types of nematodes in the sample. In addition, PCR-RFLP studies of the nematode population were carried out by Garcia D., Garcia G., Montero Z., Salazar L., Brenes A. and Gómez-Alpizar L. in the work Morphological and molecular identification of potato cyst-forming nematode Globodera pallida in soil samples from Costa Rica, Revista Latinoamericana de la Papa (2009), 15 (1): 38-45. Subbotin SA, Halford PD and Perry Roland N. in their 1999 publication Identification of populations of potato cyst nematodes from Russia using protein electrophoresis, rDNA-RFLPs and RAPDs, Russian Journal of Nematology (1999), 7 (1): 57- 63 additionally used the RAPD method - Randomly Amplified Polymorphic DNA (method of random amplification of polymorphic DNA). This method uses only one short (about 10-20 nucleotides) primer, runs at a lower temperature (about 35 ° C), but at the same time requires an increased number of cycles compared to standard PCR - as much as 40-50. As a result of electrophoretic analysis, bands of various lengths are obtained, the arrangement of which is characteristic for an individual and is something like a fingerprint. The PCR-RAPD method was also used by Adam MAM, Phillips MS and Blok VC in the work describing molecular methods of tumor identification - Molecular diagnostic key for identification of single juveniles of seven common and economically important species of root-knot nematode (Meloidogyne spp.), Plant Pathology (2007), 56: 190-197.
W literaturze znana jest metoda identyfikacji z gleby nicieni szkodliwych dla roślin okopowych na podstawie reakcji multiplex PCR - Pylypenko L. A., Uehara T., Phillips M. S., Sigareva D. D., Blok V. C. Identification of Globodera rostochiensis and G. pallida in the Ukraine by PCR, European Journal of Plant Pathology (2005), 111: 39-46. Startery: PITSr3 5'-AGC GCA GAC ATG CCG CAA-3', PITSp4 5'-ACA ACA GCA ATC GTC GAG-3' oraz 5'-CGT AAC AAG GTA GCT GTA G-3' umożliwiły rozróżnienie Globodera rostochiensis i G. pallida. W innej pracy, Amiri S., Subbotin S. A. i Moens M. An efficient method for identification of the Heterodera schachtii sensu stricto group using PCR with specific primers, Nematol. medit. (2001), 29: 241-246, z pomocą mieszaniny dwóch uniwersalnych starterów: D3A 5'-GAC CCG TCT TGA AAC ACG GA-3' i D3B 5'-TCG GAA GGA ACC AGC TAC TA-3' oraz dwóch starterów specyficznych: TW81 5'-GTT TCC GTA GGT GAA CCT GC-3' i SGR1 5'-GTA CAT GAT CCC ACG AAG C-3' dokonali identyfikacji mątwików na podstawie regionu 28S genu.In the literature, there is a known method of identifying nematodes harmful to root crops from soil based on the multiplex PCR reaction - Pylypenko LA, Uehara T., Phillips MS, Sigareva DD, Blok VC Identification of Globodera rostochiensis and G. pallida in the Ukraine by PCR, European Journal of Plant Pathology (2005), 111: 39-46. Primers: PITSr3 5'-AGC GCA GAC ATG CCG CAA-3 ', PITSp4 5'-ACA ACA GCA ATC GTC GAG-3' and 5'-CGT AAC AAG GTA GCT GTA G-3 'distinguished Globoder rostochiensis and G. pallida. In another work, Amiri S., Subbotin S. A. and Moens M. An efficient method for identification of the Heterodera schachtii sensu stricto group using PCR with specific primers, Nematol. medit. (2001), 29: 241-246, with a mixture of two universal primers: D3A 5'-GAC CCG TCT TGA AAC ACG GA-3 'and D3B 5'-TCG GAA GGA ACC AGC TAC TA-3' and two specific primers : TW81 5'-GTT TCC GTA GGT GAA CCT GC-3 'and SGR1 5'-GTA CAT GAT CCC ACG AAG C-3' identified nematodes based on the 28S region of the gene.
Najnowsze podejście do molekularnych metod identyfikacji nicieni polega na zastosowaniu łańcuchowej reakcji polimerazy w czasie rzeczywistym. Madani M., Subbotin S. A. i Moens M. w Quantitative detection of the potato cyst nematode, Globodera pallida, and the beet cyst nematode, Heterodera schachtii, using Real-Time PCR with SYBR green I dye, Molecular and Cellular Probes (2005), 19: 81-86 wykorzystali do szybkiej identyfikacji gatunku specyficzne startery i barwnik fluorescencyjny SYBR Green I. Wykorzystali oni mieszankę starterów opisanych we wcześniejszych publikacjach - 0,1 pM każdego ze starterów: SH6Mod 5'-CGT GTT CTT ACG TTA CTT CAA-3', SH4 5'-AGC ATG CGA AGG ATT GG-3', PITSp4 5'-ACA ACA GCA ATC GTC GAG-3' oraz Pal3 5'-ATG TTT GGG CTG GCA C-3', 12 pl barwnika i 4 pl DNA próbki w łącznej objętości końcowej 25 pl.The latest approach to molecular identification of nematodes is based on real-time polymerase chain reaction. Madani M., Subbotin SA and Moens M. in Quantitative detection of the potato cyst nematode, Globodera pallida, and the beet cyst nematode, Heterodera schachtii, using Real-Time PCR with SYBR green I dye, Molecular and Cellular Probes (2005), 19: 81-86 used specific primers and the fluorescent dye SYBR Green I to quickly identify species. They used a mix of primers described in previous publications - 0.1 pM of each primer: SH6Mod 5'-CGT GTT CTT ACG TTA CTT CAA-3 ' , SH4 5'-AGC ATG CGA AGG ATT GG-3 ', PITSp4 5'-ACA ACA GCA ATC GTC GAG-3' and Pal3 5'-ATG TTT GGG CTG GCA C-3 ', 12 pl dye and 4 pl DNA samples in a total final volume of 25 pl.
Alternatywą dla barwnika fluorescencyjnego jest sonda TaqMan zastosowana z powodzeniem do identyfikacji Globodera rostochiensis i Globodera artemisiae - Nowaczyk K., Dobosz R., Kornobis S., Obrepalska-Steplowska A., TaqMan REAL-Time PCR-based approach for differentiation between Globodera rostochiensis (golden nematode) and Globodera artemisiae species, Parasitol Res (2008), 103: 577-581. Metodę klasycznego PCR, sekwencje starterów oraz warunki reakcji umożliwiające wykrycie Ditylenchus destructor opisano w publikacjach: Subbotin S.A., Madani M., Krall E., Sturhan D., Moens M. 2005. Molecular diagnosis, taxonomy, and phylogeny of the stem nematode Ditylenchus dipsaci species complex based on the sequences of the internal transcribed spacer-rDNA. Phytopathology 95, 1308-1315; Marek M., Zouhar M., Rysanek P., Havranek P. 2005. Analysis of ITS sequences of nuclear rDNA and development of a PCR-based assay for the rapid identification of the stem nematode Ditylenchus dipsaci (Nematoda: Anguinidae) in plant tissues. Helminthologia 42, 49-56 orazAn alternative to the fluorescent dye is the TaqMan probe used successfully to identify Globodera rostochiensis and Globodera artemisiae - Nowaczyk K., Dobosz R., Kornobis S., Obrepalska-Steplowska A., TaqMan REAL-Time PCR-based approach for differentiation between Globodera rostochiensis ( golden nematode) and Globodera artemisiae species, Parasitol Res (2008), 103: 577-581. The classical PCR method, primer sequences and reaction conditions enabling the detection of Ditylenchus destructor are described in the publications: Subbotin SA, Madani M., Krall E., Sturhan D., Moens M. 2005. Molecular diagnosis, taxonomy, and phylogeny of the stem nematode Ditylenchus dipsaci species complex based on the sequences of the internal transcribed spacer-rDNA. Phytopathology 95, 1308-1315; Marek M., Zouhar M., Rysanek P., Havranek P. 2005. Analysis of ITS sequences of nuclear rDNA and development of a PCR-based assay for the rapid identification of the stem nematode Ditylenchus dipsaci (Nematoda: Anguinidae) in plant tissues . Helminthologia 42, 49-56 and
PL 230 915 Β1PL 230 915 Β1
Kerkoud M., Esquibet M., Plantard O., ΑνπΙΙοη M., Guimier C., Franek M. et al. 2007. Identification of Ditylenchus species associated with Fabaceae seeds based on a specific polymerase Chain reaction of ribosomal DNA-ITS regions. European Journal of Plant Pathology 118, 323-332.Kerkoud M., Esquibet M., Plantard O., ΑνπΙΙοη M., Guimier C., Franek M. et al. 2007. Identification of Ditylenchus species associated with Fabaceae seeds based on a specific polymerase Chain reaction of ribosomal DNA-ITS regions. European Journal of Plant Pathology 118, 323-332.
Startery oraz enzymy restrykcyjne do identyfikacji 23 gatunków nicieni metodą PCR-RFLP należących do rodzajów Nanidorus, Paratrichodorus i Trichodorus, między innymi i do identyfikacji gatunków Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis, oraz Trichodorus viruliferus opisali Kumaria S. i Subbotin S.A. w publikacji Molecular characterization and diagnostics of stubby root and virus vector nematodes of the family Trichodoridae (Nematoda: Triplonchida) using ribosomal RNA genes. 2012. Plant Pathology. Doi: 10.1111/j. 1365-3059.2012.02598.x natomiast Maafi T.Z., Subbotin S., i Moens M. opisali startery i warunki reakcji PCR do identyfikacji Naccobus aberrans w publikacji Molecular Identification of cyst nematodes (Heteroderidae) from Iran and the phylogeny based on ITS1-rDNA sequences. 2003. Nematology 5:99-111.Primers and restriction enzymes for the identification of 23 species of nematodes by PCR-RFLP belonging to the genera Nanidorus, Paratrichodorus and Trichodorus, including for the identification of Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis, and Trichodorus viruliferus species were described by Kumaria S. and Subbotin S.A. in Molecular characterization and diagnostics of stubby root and virus vector nematodes of the family Trichodoridae (Nematoda: Triplonchida) using ribosomal RNA genes. 2012. Plant Pathology. Doi: 10.1111 / j. 1365-3059.2012.02598.x while Maafi TZ, Subbotin S., and Moens M. described PCR primers and conditions for the identification of Naccobus aberrans in Molecular Identification of cyst nematodes (Heteroderidae) from Iran and the phylogeny based on ITS1-rDNA sequences . 2003. Nematology 5: 99-111.
W stanie techniki istnieje nadal potrzeba dostarczenia narzędzia umożliwiającego detekcję wybranych gatunków nicieni nieidentyfikowanych metodami genetycznymi, jak również dostarczenia udoskonalonego sposobu identyfikacji tych gatunków nicieni, które są wykrywane znanymi technikami genetycznymi natomiast nie zapewniają wysokiej precyzyjności i nie wykluczają błędów w analizie.In the state of the art, there is still a need to provide a tool enabling the detection of selected nematode species that are not genetically identified, as well as an improved method of identifying those nematode species that are detected by known genetic techniques, but do not ensure high precision and do not exclude errors in the analysis.
Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu umożliwiającego identyfikację gatunków nicieni z dużą czułością i specyficznością. Celem wynalazku jest również dostarczenie sposobu identyfikacji nicieni, które nie były dotychczas wykrywane metodami analizy materiału genetycznego badanych gatunków. Celem wynalazku jest również dostarczenie nowych sekwencji nukleotydowych starterów i sond bądź nieoczywistego wyboru znanych sekwencji i sond, mających zastosowanie w sposobie wykrywania nicieni techniką PCR, zwłaszcza Real-Time PCR, niezależnie od rodzaju prób badanych, ich pochodzenia i przeznaczenia oraz stadium rozwoju.The object of the invention is to provide a method that allows the identification of nematode species with high sensitivity and specificity. The aim of the invention is also to provide a method for the identification of nematodes which have not been detected so far by methods of analyzing the genetic material of the species tested. It is also an object of the invention to provide new nucleotide sequences of primers and probes or a non-obvious selection of known sequences and probes, applicable in the method of detecting nematodes by PCR, especially Real-Time PCR, regardless of the type of test, their origin and purpose and stage of development.
Powyższe cele zrealizowano w niniejszym wynalazku.The above objectives have been achieved in the present invention.
Przedmiotem wynalazku jest sposób identyfikacji nicieni w próbce gleby wybranych z grupy zawierającej gatunki Ditylenchus destructor, Naccobus aberrans, Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis, oraz Trichodorus viruliferus, obejmujący następujące etapy:The subject of the invention is a method of identifying nematodes in a soil sample selected from the group consisting of the species Ditylenchus destructor, Naccobus aberrans, Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis, and Trichodorus viruliferus, including the following steps:
a) dostarczenie próbki gleby zawierającej nicienie do identyfikacji;(a) providing a soil sample containing nematodes for identification;
b) wypłukanie nicieni z gleby;b) rinsing the nematodes from the soil;
c) izolację DNA;c) DNA isolation;
d) przeprowadzenie reakcji PCR, zwłaszcza Real-Time PCR, z zastosowaniem pary starterów 3’ i 5’ oraz sondy;d) performing a PCR reaction, in particular Real-Time PCR, using a pair of 3 'and 5' primers and a probe;
e) porównanie krzywej amplifikacji badanej próby z krzywymi amplifikacji próby zerowej oraz kontroli negatywnej, przy czym do identyfikacji jednego z powyższych gatunków w reakcji PCR, zwłaszcza,e) comparison of the amplification curve of the test sample with the amplification curves of the blank sample and the negative control, and for the identification of one of the above species in the PCR reaction, especially
Real-Time PCR stosuje się właściwe dla danego gatunku startery 3’ i 5’ oraz sondę wybrane z listy:Real-Time PCR uses 3 'and 5' primers appropriate for a given species and a probe selected from the list:
Przedmiotem wynalazku jest również zestaw do identyfikacji nicieni wybranych z grupy obejmującej gatunki Ditylenchus destructor, Naccobus aberrans, Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis, oraz Trichodorus viruliferus, metodą PCR, zwłaszcza Real-Time PCR, zawierający właściwe dla danego gatunku startery 3’ i 5’ oraz sondę wybrane z listy:The subject of the invention is also a kit for the identification of nematodes selected from the group consisting of the species Ditylenchus destructor, Naccobus aberrans, Paratrichodorus teres, Trichodorus primitivus, Trichodorus similis, and Trichodorus viruliferus, by the PCR method, especially Real-Time PCR, containing species-specific 3 'and primers 5 'and a probe selected from the list:
PL 230 915 Β1PL 230 915 Β1
Mieszanina reakcyjna zawiera bufor, termostabilną Taq polimerazę, jony magnezu, startery i sondę. Stężenie starterów w mieszaninie reakcyjnej wynosi 1-2 μΜ, sondy 50-100 nM, jonów magnezu 2-5 mM. Reakcję prowadzi się przy temperaturze przyłączania starterów 55-60°C, w objętości mieszaniny reakcyjnej 10-20 μΙ, przy zastosowaniu od 35 do 40 cykli reakcji. Identyfikacji produktów dokonuje się poprzez porównanie krzywych amplifikacji badanej próby z krzywymi amplifikacji próby zerowej.The reaction mixture contains a buffer, thermostable Taq polymerase, magnesium ions, primers and a probe. The concentration of primers in the reaction mixture is 1-2 μM, probes 50-100 nM, magnesium ions 2-5 mM. The reaction is carried out at an annealing temperature of the primers of 55-60 ° C, in a volume of the reaction mixture of 10-20 µΙ, using 35 to 40 reaction cycles. Product identification is accomplished by comparing the amplification curves of the test sample with the amplification curves of the blank.
Nazwom sekwencji starterów oraz sond odpowiadają kolejne numery sekwencji: Ddefv (SEKW NR ID: 1), Dderv (SEKW NR ID: 2), Dde (SEKW NR ID: 3), Nabfv (SEKW NR ID: 4), Nabrv (SEKW NR ID: 5), Nab (SEKW NR ID: 6), Pterfv (SEKW NR ID: 7), Pterrv (SEKW NR ID: 8), Pter (SEKW NR ID: 9) Tprimfv (SEKW NR ID: 10), Tprimrv (SEKW NR ID: 11), Tprim (SEKW NR ID: 12), Tsimfv (SEKW NR ID: 13), Tsimrv (SEKW NR ID: 14), Tsim (SEKW NR ID: 15), Tvirfv (SEKW NR ID: 16), Tvirrv (SEKW NR ID: 17), Tvir(SEKWNR ID: 18).The names of the primer and probe sequences correspond to the following sequence numbers: Ddefv (SEQ ID NO: 1), Dderv (SEQ ID NO: 2), Dde (SEQ ID NO: 3), Nabfv (SEQ ID NO: 4), Nabrv (SEQ ID NO: 5), Neb (SEQ ID NO: 6), Pterfv (SEQ ID NO: 7), Pterrv (SEQ ID NO: 8), Pter (SEQ ID NO: 9) Tprimfv (SEQ ID NO: 10), Tprimrv (SEQ ID NO: 11), Tprim (SEQ ID NO: 12), Tsimfv (SEQ ID NO: 13), Tsimrv (SEQ ID NO: 14), Tsim (SEQ ID NO: 15), Tvirfv (SEQ ID NO: 16), Tvirrv (SEQ ID NO: 17), Tvir (SEQ ID NO: 18).
Fig. 1 przedstawia krzywe amplifikacji dla Ditylenchus destructor.Fig. 1 shows the amplification curves for Ditylenchus destructor.
Fig. 2 przedstawia krzywe amplifikacji dla Naccobus aberrans.Fig. 2 shows the amplification curves for Naccobus aberrans.
Fig. 3 przedstawia krzywe amplifikacji dla Paratrichodorus teres.Fig. 3 shows the amplification curves for Paratrichodorus teres.
Fig. 4 przedstawia krzywe amplifikacji dla Trichodorus primitivus.Fig. 4 shows the amplification curves for Trichodorus primitivus.
Fig. 5 przedstawia krzywe amplifikacji dla Trichodorus similis.Fig. 5 shows the amplification curves for Trichodorus similis.
Fig. 6 przedstawia krzywe amplifikacji dla Trichodorus viruliferus.Fig. 6 shows the amplification curves for Trichodorus viruliferus.
Poniżej podano przykłady identyfikacji każdego z wchodzących w skład zestawu gatunków nicieni. Każdorazowo identycznym warunkom izolacji i amplifikacji poddawano próbę zerową (dejonizowana H2O wolna od nukleaz) oraz próbę ujemną. Materiałem dla próby ujemnej było DNA gatunku nicienia należącego do tego samego rodzaju co badany, mieszanina równych ilości DNA nicieni należących do tego samego gatunku co badany gatunek lub w przypadku braku gatunków należących do tego samego rodzaju, gatunek z tej samej rodziny.Examples of identifying each of the nematode species included in the set are given below. In each case, the same isolation and amplification conditions were applied to the blank (deionized H2O free from nuclease) and the negative sample. The material for the negative sample was DNA of a nematode species belonging to the same genus as the tested species, a mixture of equal amounts of nematode DNA belonging to the same species as the tested species, or in the absence of species belonging to the same genus, a species from the same family.
Przykład 1Example 1
Identyfikacja nicieni z gatunku Ditylenchus destructor.Identification of the nematodes of the species Ditylenchus destructor.
DNA izolowano przy użyciu komercyjnych zestawów do izolacji DNA NucleoSpin Tissue XS firmy Macherey-Nagel. W reakcji użyto starterów i sondy o następujących sekwencjach:DNA was isolated using Macherey-Nagel's commercial NucleoSpin Tissue XS DNA isolation kits. The reaction used primers and probes with the following sequences:
Reakcję Real-Time PCR przeprowadzano w mieszaninie o objętości 20 μΙ w aparacie RotorGene 6000 firmy Qiagen przy użyciu odczynników z zestawu LuminoCt qPCR ReadyMix (Sigma-Aldrich) w następujących ilościach:The Real-Time PCR reaction was performed in a 20 μΙ mixture in a Qiagen RotorGene 6000 apparatus using reagents from the LuminoCt qPCR ReadyMix kit (Sigma-Aldrich) in the following amounts:
- H2O wolna od nukleaz do objętości 20 μΙ,- Nuclease-free H2O up to a volume of 20 μΙ,
- 2 μ110,0 μΜ każdego ze starterów Ddefv i Dderv,- 2 μ110.0 μΜ of each of the Ddefv and Dderv primers,
- 1 μΙ 4,0 μΜ sondy Dde znakowanej na końcu 5’ barwnikiem JOE, a 3’-końcu wygaszaczem HBQ1,- 1 μΙ 4.0 μΜ Dde probe labeled at the 5 'end with JOE dye, and the 3' end with HBQ1 quencher,
- 10 μΙ 2X LuminoCt qPCR ReadyMix (Sigma-Aldrich),- 10 μΙ 2X LuminoCt qPCR ReadyMix (Sigma-Aldrich),
- 2 μΙ DNA.- 2 μΙ DNA.
Mieszaninę reakcyjną umieszczano w probówce o objętości 20 μΙ, umieszczano w rotorze termocyklera RotorGene 6000 i przeprowadzano reakcję amplifikacji w 40 cyklach w następujących warunkach:The reaction mixture was placed in a 20 μΙ tube, placed in the rotor of a RotorGene 6000 thermal cycler, and the amplification reaction was performed for 40 cycles under the following conditions:
PL 230 915 Β1PL 230 915 Β1
Kontrolę negatywną stanowiło DNA nicienia Ditylenchus dipsaci.DNA of the nematode Ditylenchus dipsaci was a negative control.
Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na Fig. 1. Przykład 2The amplification curves obtained from the performed analysis are shown in Fig. 1. Example 2
Identyfikacja nicieni z gatunku Naccobus aberrans.Identification of the nematodes Naccobus aberrans.
Warunki izolacji i amplifikacji odpowiadały warunkom przedstawionym w przykładzie 1.The isolation and amplification conditions were as set out in Example 1.
W reakcji Real-Time PCR użyto następujących starterów i sondy:The following primers and probes were used in the Real-Time PCR reaction:
Kontrolę negatywną stanowiło DNA nicieni Rotylenchus buxophilus, Rotylenchus capitatus oraz Rotylenchus uniformis.The negative control was DNA of Rotylenchus buxophilus, Rotylenchus capitatus and Rotylenchus uniformis.
Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na Fig. 2. Przykład 3The amplification curves obtained from the performed analysis are shown in Fig. 2. Example 3
Identyfikacja nicieni z gatunku Paratrichodorus teres.Identification of the nematodes of the species Paratrichodorus teres.
Warunki izolacji i amplifikacji odpowiadały warunkom przedstawionym w przykładzie 1.The isolation and amplification conditions were as set out in Example 1.
W reakcji Real-Time PCR użyto następujących starterów i sondy:The following primers and probes were used in the Real-Time PCR reaction:
Kontrolę negatywną stanowiło DNA nicieni Paratrichodorus pachydermus, Trichodorus primitivus oraz Trichodorus sparsus.DNA of the nematodes Paratrichodorus pachydermus, Trichodorus primitivus and Trichodorus sparsus was a negative control.
Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na Fig. 3. Przykład 4The amplification curves obtained from the performed analysis are shown in Fig. 3. Example 4
Identyfikacja nicieni z gatunku Trichodorus primitiyus.Identification of the nematodes of the species Trichodorus primitiyus.
Warunki izolacji i amplifikacji odpowiadały warunkom przedstawionym w przykładzie 1.The isolation and amplification conditions were as set out in Example 1.
W reakcji Real-Time PCR użyto następujących starterów i sondy:The following primers and probes were used in the Real-Time PCR reaction:
Kontrolę negatywną stanowiło DNA nicieni Trichodorus sparsus oraz Trichodorus viruliferus. Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na Fig. 4. Przykład 5DNA from the nematodes Trichodorus sparsus and Trichodorus viruliferus was a negative control. The amplification curves obtained from the performed analysis are shown in Fig. 4. Example 5
Identyfikacja nicieni z gatunku Trichodorus similis.Identification of the nematodes of the species Trichodorus similis.
Warunki izolacji i amplifikacji odpowiadały warunkom przedstawionym w przykładzie 1.The isolation and amplification conditions were as set out in Example 1.
W reakcji Real-Time PCR użyto następujących starterów i sondy:The following primers and probes were used in the Real-Time PCR reaction:
PL 230 915 Β1PL 230 915 Β1
Kontrolę negatywną stanowiło DNA nicieni Heterodera schachtii, Paratrichodorus teres, oraz Trichodorus viruliferus.DNA from the nematodes Heterodera schachtii, Paratrichodorus teres, and Trichodorus viruliferus were used as negative controls.
Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na Fig. 5. Przykład 6The amplification curves obtained from the performed analysis are shown in Fig. 5. Example 6
Identyfikacja nicieni z gatunku Trichodorus yiruliferus.Identification of nematodes of the species Trichodorus yiruliferus.
Warunki izolacji i amplifikacji odpowiadały warunkom przedstawionym w przykładzie 1.The isolation and amplification conditions were as set out in Example 1.
W reakcji Real-Time PCR użyto następujących starterów i sondy:The following primers and probes were used in the Real-Time PCR reaction:
Kontrolę negatywną stanowiło DNA nicieni Trichodorus primitivus oraz Trichodorus sparsus.DNA from the nematodes Trichodorus primitivus and Trichodorus sparsus was a negative control.
Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na Fig. 6.The amplification curves obtained from the performed analysis are shown in Fig. 6.
Rozwiązanie według wynalazku pozwala na wykrycie nicieni w glebie w przeciągu kilku godzin, uwzględniając w tym etapy przygotowania prób, izolacji DNA oraz reakcji Real-Time PCR. Metodę według wynalazku, można zastosować do identyfikacji wyżej wymienionych gatunków nicieni niezależnie od rodzaju prób badanych, ich pochodzenia i przeznaczenia oraz stadium rozwoju.The solution according to the invention allows the detection of nematodes in soil within a few hours, including the stages of sample preparation, DNA isolation and Real-Time PCR. The method according to the invention can be used to identify the above-mentioned species of nematodes irrespective of the type of test, their origin and destination, and the stage of development.
Proponowany zestaw sond pozwala identyfikować wyżej wymienione gatunki nicieni w reakcji Real-Time PCR, która jest znacznie czulsza i szybsza od innych metod PCR. Zastosowanie w reakcji Real-Time PCR sond znacznie zwiększa specyficzność reakcji w stosunku do reakcji Real-Time PCR z barwnikami fluorescencyjnymi.The proposed set of probes enables the identification of the above-mentioned species of nematodes in the Real-Time PCR reaction, which is much more sensitive and faster than other PCR methods. The use of probes in the Real-Time PCR reaction significantly increases the specificity of the reaction in relation to the Real-Time PCR reaction with fluorescent dyes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL410983A PL230915B1 (en) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | Method and a kit for identification of nematodes, root crop pests, by Real Time PCR based method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL410983A PL230915B1 (en) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | Method and a kit for identification of nematodes, root crop pests, by Real Time PCR based method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL410983A1 PL410983A1 (en) | 2016-07-18 |
PL230915B1 true PL230915B1 (en) | 2019-01-31 |
Family
ID=56370087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL410983A PL230915B1 (en) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | Method and a kit for identification of nematodes, root crop pests, by Real Time PCR based method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL230915B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110863058A (en) * | 2019-12-05 | 2020-03-06 | 河北省农林科学院植物保护研究所 | RPA primer for identifying potato rot stem nematode and application thereof |
-
2015
- 2015-01-16 PL PL410983A patent/PL230915B1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110863058A (en) * | 2019-12-05 | 2020-03-06 | 河北省农林科学院植物保护研究所 | RPA primer for identifying potato rot stem nematode and application thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL410983A1 (en) | 2016-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Subbotin | Molecular identification of nematodes using polymerase chain reaction (PCR). | |
EP4180538A1 (en) | Composition for determining false positives by using specific artificial nucleotide sequence and method for determining false positives by using same | |
KR102128651B1 (en) | Detection set for dengue virus serotypes using multiplex real-time pcr and detection method thereof | |
RU2016136727A (en) | SET OF OLIGONUCLEOTIDE PRIMERS, PROBES AND METHOD FOR IDENTIFICATION OF THE 35DELG Mutation OF THE GJB2 GENE BY THE METHOD OF ALLEY-SPECIFIC PCR AMPLIFICATION IN HEREDITARY NONSYNDROMAL DEAF | |
PL230915B1 (en) | Method and a kit for identification of nematodes, root crop pests, by Real Time PCR based method | |
US20160138119A1 (en) | Sex-determination method for date palm | |
PL233837B1 (en) | Method and a kit for identification of nematodes, papilionaceous plant growing pests, by Real Time PCR based method | |
PL232393B1 (en) | Method and a kit for identification of Paratrichodorus pachydermus nematode, plant pest, by the Real Time PCR based method | |
EP3245297B1 (en) | Method and kit for identification of nematodes, forest plant pests, by real-time pcr | |
PL230912B1 (en) | Method and a kit for identification of nematodes, vegetable pests, by Real Time PCR based method | |
PL233893B1 (en) | Method and a kit for identification of Heterodera goettingiana nematode, important farm plants pest, by the Real Time PCR based method | |
PL233839B1 (en) | Method and a kit for identification of nematodes, pests of grains and grasses, by Real Time PCR based method | |
Lee et al. | Development of in-field-diagnosis of Aspergillus flavus by Loop-Mediated Isothermal Amplification in Honeybee | |
RU2791958C1 (en) | OLIGONUCLEOTIDES FOR DETECTION OF SARS-CoV-2 MUTATION S:N501Y | |
PL233631B1 (en) | Magnetically supported bioreactor | |
PL233892B1 (en) | Method and a kit for identification of Longidorus eonymus nematode that is harmful to fruit trees and bushes, by Real Time PCR based method | |
PL233888B1 (en) | Method and a kit for identification of Paralongidorus maximus nematode that is harmful to fruit trees and bushes, by Real Time PCR based method | |
PL233894B1 (en) | Method and a kit for identification of Merlinius microdorus nematode, pest of grains and grasses, by Real Time PCR based method | |
RU2795016C1 (en) | OLIGONUCLEOTIDES FOR DETECTION OF MUTATION S:delVYY143-145 OF SARS-CoV-2 | |
KR101533582B1 (en) | Development of RsAROM gene-specific real time PCR and its use for quantification of rice sheath blight | |
PL231513B1 (en) | Method and a kit for identification of Longidorus poessneckensis nematode that is harmful to fruit trees and bushes, by Real Time PCR based method | |
RU2795014C1 (en) | OLIGONUCLEOTIDES FOR DETECTION OF SARS-CoV-70 MUTATION S:delHV69 | |
PL231512B1 (en) | Method and a kit for identification of Longidorus intermedius nematode that is harmful to fruit trees and bushes, by Real Time PCR based method | |
PL233889B1 (en) | Method and a kit for identification of Paraphelenchus myceliophthorus nematode, mushroom pests, by the Real Time PCR based method | |
PL232394B1 (en) | Method and a kit for identification of Xiphinema diversicaudatum nematode that is harmful to fruit trees and bushes, by Real Time PCR based method |