PL233839B1 - Method and a kit for identification of nematodes, pests of grains and grasses, by Real Time PCR based method - Google Patents

Method and a kit for identification of nematodes, pests of grains and grasses, by Real Time PCR based method Download PDF

Info

Publication number
PL233839B1
PL233839B1 PL410979A PL41097915A PL233839B1 PL 233839 B1 PL233839 B1 PL 233839B1 PL 410979 A PL410979 A PL 410979A PL 41097915 A PL41097915 A PL 41097915A PL 233839 B1 PL233839 B1 PL 233839B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
nematodes
species
identification
time pcr
helicotylenchus
Prior art date
Application number
PL410979A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL410979A1 (en
Inventor
Wieslaw Bogdanowicz
Ewa Dmowska
Lukasz Flis
Aleksandra Gralak
Katarzyna Kowalewska
Marta Los
Tadeusz Malewski
Edyta Rychlicka
Andrzej Skwiercz
Anna Tereba
Grazyna Winiszewskaslipinska
Robert Turlej
Katarzyna Wisniewska
Olga Wisniewska
Original Assignee
Muzeum I Inst Zoologii Polskiej Akademii Nauk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Muzeum I Inst Zoologii Polskiej Akademii Nauk filed Critical Muzeum I Inst Zoologii Polskiej Akademii Nauk
Priority to PL410979A priority Critical patent/PL233839B1/en
Publication of PL410979A1 publication Critical patent/PL410979A1/en
Publication of PL233839B1 publication Critical patent/PL233839B1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Ujawniono sposób i zestaw do identyfikacji nicieni, szkodników zbóż i traw, metodą Real Time PCR. W szczególności wynalazek dotyczy sposobu i zestawu do identyfikacji nicieni obejmujących gatunki Anguina tritici, Bitylenchus dubius i Helicotylenchus varicaudatus. 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.A method and kit for identifying nematodes, cereal and grass 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 Anguina tritici, Bitylenchus dubius and Helicotylenchus varicaudatus. 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

Przedmiotem wynalazku jest sposób i zestaw do identyfikacji nicieni, szkodników zbóż i traw, metodą Real Time PCR, i w szczególności wynalazek dotyczy sposobu i zestawu do identyfikacji nicieni wybranych z grupy obejmującej gatunki Anguina tritici z rodziny Anguinidae, Bitylenchus dubius z rodziny Telotylenchidae, Helicotylenchus varicaudatus z rodziny Hoplolaimidae.The subject of the invention is a method and a kit for the identification of nematodes, pests of cereals and grasses by Real Time PCR, and in particular the invention relates to a method and kit for the identification of nematodes selected from the group consisting of Anguina tritici species from the Anguinidae family, Bitylenchus dubius from the Telotylenchidae family, Helicotylenchus varicaudatus from the Hoplolaimidae family.

Identyfikacja gatunków nicieni oparta jest na analizie cech morfologicznych i morfometrycznych, 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 fragm entu wykorzystuje się fluorochromy (barwniki fluorescencyjne), np.: SYBR Green I, SYTO9, Eva Green, SYBR Gold, których fluorescencja jest proporcjonalna do ilości powielonego fragmentu. Identyfikację 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.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, whose fluorescence is proportional to the amount of the amplified fragment. 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.

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 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 or scorpions. The specificity of the Real Time PCR reaction 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 restryk cyjnych wykorzystuje enzymy restrykcyjne, które tną nić DNA w specyficznym dla siebie miejscu. Różnice w długości pociętych fragmentów DNA świadczą o zmienności. Powers T.O., Szalanski A.L., Mullin P.G., Harris T.S., Bertoldi T. i Griesbach J.A. Identification of Seed Gall Nematodes of Agronomic and Regulatory Concern with PCR-RFLP of ITS11. Journal of Nematology 33(4): 191-194. 2001 analizowali tą metodą 18 populacji należących do rodzaju Anguina. Do identyfikacji stosowali siedem enzymów restrykcyjnych Alu I, Bsr I, Eco RI, Hae III, Hha I, Hinf I i Taq I, dzięki którym udało im się identyfikować gatunki.Until now, the most frequently used method of molecular identification of nematodes was PCR-RFLP (Restriction Fragments Length Polymorphism). The restriction fragment length polymorphism method uses restriction enzymes that cut the DNA strand at a specific site for itself. Differences in the length of the cut DNA fragments indicate variability. Powers T.O., Szalanski A.L., Mullin P.G., Harris T.S., Bertoldi T., and Griesbach J.A. Identification of Seed Gall Nematodes of Agronomic and Regulatory Concern with PCR-RFLP of ITS11. Journal of Nematology 33 (4): 191-194. 2001 analyzed 18 populations belonging to the genus Anguina with this method. For identification, they used seven restriction enzymes Alu I, Bsr I, Eco RI, Hae III, Hha I, Hinf I and Taq I, which allowed them to identify the species.

Cbjvh Umarao, Sharma Amita, Rao S.B. w swojej publikacji z 2009 roku RAPD-PCR Analysis of Genetic Similarity Between Males and Females of Anguina tritici. Indian Journal of Nematology, 2009Cbjvh Umarao, Sharma Amita, Rao S.B. in his 2009 publication RAPD-PCR Analysis of Genetic Similarity Between Males and Females of Anguina tritici. Indian Journal of Nematology, 2009

PL 233 839 Β1PL 233 839 Β1

39(1): 90-97 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).39 (1): 90-97 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.

W pracach Wendt K.R., Vrain T.C. & Webster J.M. (1993). Separation of three species of Ditylenchus and some host races of D. dipsaci by restriction fragment length polymorphism. Journal of Nematology 25, 555-563 oraz 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 zostały opisane startery i enzymy restrykcyjne do identyfkacji Ditylenchus dipsaci.In the works of Wendt K.R., Vrain T.C. & Webster J.M. (1993). Separation of three species of Ditylenchus and some host races of D. dipsaci by restriction fragment length polymorphism. Journal of Nematology 25, 555-563 and 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. Helminthology 42, 49-56, primers and restriction enzymes for the identification of Ditylenchus dipsaci have been described.

Startery do identyfikacji /7. varicaudatus opisała Schrek-Reis w 2010 roku Schreck Reis C., Vieira Dos Santos M.C., Marais M., Santos M.S., Duyts H., Freitas H., Van Der Putten W., Abrantes I.M. 2010. First record of Helicotylenchus varicaudatus Yuen, 1964 (Nematoda: Hoplolaimidae) parasitizing Ammophila arenaria (L.) in Portuguese coastal sand dunes. Phytopathol. Mediterr. 49: 212-226. Identyfikacja B. dubius wciąż opiera się na cechach morfologicznych.Identification primers / 7. varicaudatus was described by Schrek-Reis in 2010, Schreck Reis C., Vieira Dos Santos M.C., Marais M., Santos M.S., Duyts H., Freitas H., Van Der Putten W., Abrantes I.M. 2010. First record of Helicotylenchus varicaudatus Yuen, 1964 (Nematoda: Hoplolaimidae) parasitizing Ammophila arenaria (L.) in Portuguese coastal sand dunes. Phytopathol. Mediterr. 49: 212-226. Identification of B. dubius is still based on morphological features.

W stanie techniki istnieje nadal potrzeba dostarczenia narzędzia umożliwiającego detekcję wybranych gatunków nicieni nie identyfikowanych 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 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 wykrywanie 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 the 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 Anguina tritici, Bitylenchus dubius, Helicotylenchus varicaudatus, obejmujący następujące etapy:The subject of the invention is a method of identifying nematodes in a soil sample selected from the group consisting of species Anguina tritici, Bitylenchus dubius, Helicotylenchus varicaudatus, comprising the following steps:

1) dostarczenie próbki gleby zawierającej nicienie do identyfikacji;1) providing a soil sample containing nematodes for identification;

2) wypłukanie nicieni z gleby;2) rinsing the nematodes from the soil;

3) izolację DNA;3) DNA isolation;

4) przeprowadzenie reakcji PCR, zwłaszcza Real-Time PCR, z zastosowaniem pary starterów 3' i 5' oraz sondy;4) performing PCR reactions, especially Real-Time PCR, using a pair of 3 'and 5' primers and a probe;

5) porównanie krzywej amplifikacji badanej próby z krzywymi amplifikacji próby zerowej oraz kontroli negatywnej, przy czym do identyfikacji jednego z powyższych gatunków nicieni w reakcji PCR, zwłaszcza Real-Time PCR, stosuje się właściwe dla danego gatunku startery 3' i 5' oraz sondę wybrane z listy:5) comparison of the amplification curve of the tested sample with the amplification curves of the blank sample and the negative control, with the identification of one of the above species of nematodes in the PCR reaction, especially Real-Time PCR, with the use of 3 'and 5' primers appropriate for a given species and a selected probe from the list:

5’ starter 3* starter Sonda5 'starter 3 * starter Probe

GatunekType

Nazwa Name Sekwencja Sequence Nazwa Name Sekwenqa Sequence Nazwa Name Sekwencja Sequence Anguina tritici Anguina tritici Atrifv Atrifv tgctgtgtttgaatgttag tgctgtgtttgaatgttag Atrirv Atrirv gtcggatagatgaccaac gtcggatagatgaccaac Atri Atri aatccgcaccagcaacctac aatccgcaccagcaacctac Bitylenchus dubius Bitylenchus dubius Bdufv Bdufv actggatggtaaggcatg actggatggtaaggcatg Bdurv Bdurv cagcttttacaccgagga cagcttttacaccgagga Bdu Bdu caagaccgaactagccactgg caagaccgaactagccactgg Helicotylenchus varicaudatus Helicotylenchus varicaudatus Hvafv Hvafv tgctgaccgagataatgg tgctgaccgagataatgg Hvarv Hvarv gccaaatgctttagctgta gccaaatgctttagctgta Hva Hva ttacctctcacgcagcaatacg ttacctctcacgcagcaatacg

Przedmiotem wynalazku jest również zestaw do identyfikacji nicieni wybranych z grupy obejmującej gatunki Anguina tritici, Bitylenchus dubius, Helicotylenchus varicaudatus, 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 Anguina tritici, Bitylenchus dubius, Helicotylenchus varicaudatus species, by PCR, especially Real-Time PCR, containing species-specific 3 'and 5' primers and a probe selected from the list:

PL 233 839 Β1PL 233 839 Β1

5’ starter 3’ starter Sonda5 'starter 3' starter Poll

GatunekType

Nazwa Name Sekwencja Sequence Nazwa Name Sekwenqa Sequence Nazwa Name Sekwencja Sequence Anguina tritici Anguina tritici Atrifv Atrifv tgctgtgtttgaatgttag tgctgtgtttgaatgttag Atrirv Atrirv gtcggatagatgaccaac gtcggatagatgaccaac Atri Atri aatccgcaccagcaacctac aatccgcaccagcaacctac Bitylenchus dubius Bitylenchus dubius Bdufv Bdufv actggatggtaaggcatg actggatggtaaggcatg Bdurv Bdurv cagcttttacaccgagga cagcttttacaccgagga Bdu Bdu caagaccgaactagccactgg caagaccgaactagccactgg Helicotylenchus varicaudatus Helicotylenchus varicaudatus Hvafv Hvafv tgctgaccgagataatgg tgctgaccgagataatgg Hvarv Hvarv gccaaatgctttagctgta gccaaatgctttagctgta Hva Hva ttacctctcacgcagcaatacg ttacctctcacgcagcaatacg Mieszanina Mixture reakcyjna reactionary zawiera bufor, contains a buffer, termostabilną Taq polimerazę, jony thermostable Taq polymerase, ions magnezu, startery magnesium, starters

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.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: Atrifv (SEKW NR ID: 1), Atrirv (SEKW NR ID: 2), Atri (SEKW NR ID: 3), Bdufv (SEKW NR ID: 4), Bdurv (SEKW NR ID: 5), Bdu (SEKW NR ID: 6), Hvafv (SEKW NR ID: 7), Hvarv (SEKW NR ID: 8), Hva (SEKW NR ID: 9).The names of the primer and probe sequences correspond to the sequential sequence numbers: Atrifv (SEQ ID NO: 1), Atrirv (SEQ ID NO: 2), Atri (SEQ ID NO: 3), Bdufv (SEQ ID NO: 4), Bdurv (SEQ ID NO: 5), Bdu (SEQ ID NO: 6), Hvafv (SEQ ID NO: 7), Hvarv (SEQ ID NO: 8), Hva (SEQ ID NO: 9).

Fig. 1 przedstawia krzywe amplifikacji dla Anguina tritici.Fig. 1 shows the amplification curves for Anguina tritici.

Fig. 2 przedstawia krzywe amplifikacji dla Bitylenchus dubius.Fig. 2 shows the amplification curves for Bitylenchus dubius.

Fig. 3 przedstawia krzywe amplifikacji dla Helicotylenchus varicaudatus.Fig. 3 shows the amplification curves for Helicotylenchus varicaudatus.

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 Anguina triticiIdentification of nematodes of the species Anguina tritici

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:

Starter/sonda Starter / probe Sekwencja Sequence Atrifv Atrifv tgctgtgtttgaatgttag tgctgtgtttgaatgttag Atrirv Atrirv gtcggatagatgaccaac gtcggatagatgaccaac Atri Atri aatccgcaccagcaacctac aatccgcaccagcaacctac

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 Atrifv i Atrirv,- 2 μ110.0 μΜ of each Atrifv and Atrirv primers,

- 1 μΙ 4,0 μΜ sondy Atri znakowanej na końcu 5' barwnikiem JOE, a 3'-końcu wygaszaczem HBQ1,- 1 μΙ 4.0 μΜ Atri probe labeled at the 5 'end with JOE dye, and at 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 233 839 Β1PL 233 839 Β1

Etap Stage Temperatura [CC]Temperature [ C C] Czas [s] Time [s] Pomiar fluorescencji Fluorescence measurement Pre-inkubacja Pre-incubation 95 95 180 180 - - Amplifikacja Amplification denaturacja denaturation 95 95 30 thirty - - przyłączanie connecting 55 55 30 thirty pojedynczy single synteza synthesis 72 72 30 thirty Chłodzenie Cooling 40 40 20 twenty - -

Kontrolę negatywną stanowiła mieszanka równych objętości roztworów DNA: Ditylenchus destructor, Ditylenchus dipsaci (2 μΙ DNA).The negative control was a mixture of equal volumes of DNA solutions: Ditylenchus destructor, Ditylenchus dipsaci (2 μΙ DNA).

Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na fig. 1The amplification curves obtained from the performed analysis are shown in Fig. 1

Przykład 2Example 2

Identyfikacja nicieni z gatunku Bitylenchus dubiusIdentification of the nematodes of the species Bitylenchus dubius

Warunki izolacji i amplifikacji odpowiadały warunkom przedstawionym w przykładzie 1. W reakcji Real-Time PCR użyto następujących starterów i sondy:The isolation and amplification conditions were as set out in Example 1. The following primers and probes were used in the Real-Time PCR reaction:

Starter/sonda Starter / probe Sekwencja Sequence Bdufv Bdufv actggatggtaaggcatg actggatggtaaggcatg Bdurv Bdurv cagcttttacaccgagga cagcttttacaccgagga Bdu Bdu caagaccgaactagccactgg caagaccgaactagccactgg

Kontrolę negatywną stanowiła mieszanka równych objętości roztworów DNA: Bitylenchus bryobius, Bitylenchus parvus.The negative control was a mixture of equal volumes of DNA solutions: Bitylenchus bryobius, Bitylenchus parvus.

Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na fig. 2.The amplification curves obtained from the performed analysis are shown in Fig. 2.

Przykład 3Example 3

Identyfikacja nicieni z gatunku Helicotylenchus yaricaudatusIdentification of the nematodes of the species Helicotylenchus yaricaudatus

Warunki izolacji i amplifikacji odpowiadały warunkom przedstawionym w przykładzie 1. W reakcji Real-Time PCR użyto następujących starterów i sondy:The isolation and amplification conditions were as set out in Example 1. The following primers and probes were used in the Real-Time PCR reaction:

Starter/sonda Starter / probe Sekwencja Sequence Hvafv Hvafv tgctgaccgagataatgg tgctgaccgagataatgg Hvarv Hvarv gccaaatgctttagctgta gccaaatgctttagctgta Hva Hva ttacctctcacgcagcaatacg ttacctctcacgcagcaatacg

Kontrolę negatywną stanowiła mieszanka równych objętości roztworów DNA: Helicotylenchus exallus, Helicotylenchus pseudorobustus, Helicotylenchus yulgaris. Krzywe amplifikacji uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy przedstawiono na fig. 3.The negative control was a mixture of equal volumes of DNA solutions: Helicotylenchus exallus, Helicotylenchus pseudorobustus, Helicotylenchus yulgaris. The amplification curves obtained from the performed analysis are presented in Fig. 3.

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 abovementioned 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)

1. Sposób identyfikacji gatunków nicieni Anguina tritici, Bitylenchus dubius oraz Helicotylenchus vańcaudatus w próbce gleby, obejmujący następujące etapy:1. A method of identifying the species of nematodes Anguina tritici, Bitylenchus dubius and Helicotylenchus vańcaudatus in a soil sample, comprising 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 Real-Time PCR z zastosowaniem pary starterów 3' i 5' oraz sondy;d) performing a Real-Time PCR reaction using a 3 'and 5' primer pair and 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 Real-Time PCR stosuje się właściwe dla danego gatunku startery 3' i 5' oraz sondy wybrane z listy:e) comparison of the amplification curve of the tested sample with the amplification curves of the blank sample and the negative control, with the identification of one of the above species in Real-Time PCR using species-specific 3 'and 5' primers and probes selected from the list: Gatunek Type 5' starter 5 'starter 3' starter 3 'starter Sonda Sekwencja Probe Sequence Nazwa Name Sekwencja Sequence Nazwa Name Sekwencja Sequence Nazwa Name Anguino tritici Anguino tritici Atrifv Atrifv tgctgtgtttgaatgttag tgctgtgtttgaatgttag Atrirv Atrirv gtcggatagatgaccaac gtcggatagatgaccaac Atri Atri aatccgcaccagcaacctac aatccgcaccagcaacctac Bitylenchus dubius Bitylenchus dubius Bdufv Bdufv actggatggtaaggcatg actggatggtaaggcatg Bdun? Bdun? cagcttttacaccgagga cagcttttacaccgagga Bdu Bdu caagaccgaactagccactgg caagaccgaactagccactgg Helicotylenchus yaricaudatus Helicotylenchus yaricaudatus Hvafv Hvafv tgctgaccgagataatgg tgctgaccgagataatgg Hvarv Hvarv gccaaatgctnagctgta gccaaatgctnagctgta Hva Hva rtacctctcacgcagcaatacg rtacctctcacgcagcaatacg
2. Zestaw do identyfikacji gatunków nicieni Anguina tritici, Bitylenchus dubius oraz Helicotylenchus varicaudatus metodą Real-Time PCR, zawierający właściwe dla danego gatunku startery 3' i 5' oraz sondy wybrane z listy:2. Set for the identification of the species of nematodes Anguina tritici, Bitylenchus dubius and Helicotylenchus varicaudatus using the Real-Time PCR method, containing species-specific 3 'and 5' primers and probes selected from the list: S’ starter 3' starter SondaS 'starter 3' probe starter GatunekType Nazwa Name Sekwencja Sequence Nazwa Name Sekwencja Sequence Nazwa Name Sekwencja Sequence Anguino tritici Anguino tritici Atrifv Atrifv tgctgtgtttgaatgttag tgctgtgtttgaatgttag Atrirv Atrirv gtcggatagatgaccaac gtcggatagatgaccaac Atri Atri aatccgcaccagcaacctac aatccgcaccagcaacctac Bitylenchus dubius Bitylenchus dubius Bdufv Bdufv actggatggtaaggcatg actggatggtaaggcatg Bdurv Bdurv cigcttttacaccgagga cigcttttacaccgagga Bdu Bdu caagaccgaactagccactgg caagaccgaactagccactgg Helicotylenchus varicaudotus Helicotylenchus varicaudotus Hvafv Hvafv tgctgaccgagataatgg tgctgaccgagataatgg Hvarv Hvarv gccaaatgctnagctgta gccaaatgctnagctgta Hva Hva ttacctctcacgcagcaatacg ttacctctcacgcagcaatacg
PL 233 839 Β1PL 233 839 Β1
PL410979A 2015-01-16 2015-01-16 Method and a kit for identification of nematodes, pests of grains and grasses, by Real Time PCR based method PL233839B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL410979A PL233839B1 (en) 2015-01-16 2015-01-16 Method and a kit for identification of nematodes, pests of grains and grasses, by Real Time PCR based method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL410979A PL233839B1 (en) 2015-01-16 2015-01-16 Method and a kit for identification of nematodes, pests of grains and grasses, by Real Time PCR based method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL410979A1 PL410979A1 (en) 2016-07-18
PL233839B1 true PL233839B1 (en) 2019-11-29

Family

ID=56370098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL410979A PL233839B1 (en) 2015-01-16 2015-01-16 Method and a kit for identification of nematodes, pests of grains and grasses, by Real Time PCR based method

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL233839B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL410979A1 (en) 2016-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102128651B1 (en) Detection set for dengue virus serotypes using multiplex real-time pcr and detection method thereof
JP2007275016A (en) METHOD FOR QUICKLY MEASURING CYTOKERATIN 19 (CK19) mRNA, AND PRIMER AND PROBE THEREFOR
US20240002923A1 (en) Methods and kits for determining the efficiency of plasma separation from whole blood
PL233839B1 (en) Method and a kit for identification of nematodes, pests of grains and grasses, 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
PL230915B1 (en) Method and a kit for identification of nematodes, root crop pests, by Real Time PCR based method
PL233885B1 (en) Method and a kit for identification of Merlinius brevidens nematode, pest of grains and grasses, by Real Time PCR based method
PL230914B1 (en) Method and a kit for identification of nematodes, forest plant pests, preferably coniferous trees, by Real Time PCR based method
PL233886B1 (en) Method and a kit for identification of Geocenamus longus nematode, forest plants pest, by the Real Time PCR based method
PL232392B1 (en) Method and a kit for identification of Bursaphelenchus fraudulentus nematode, forest plants pest, by the Real Time PCR based method
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
PL231511B1 (en) Method and a kit for identification of Bursaphelenchus tiliae nematode, forest plants pest, by the Real Time PCR based method
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
PL231509B1 (en) Method and a kit for identification of Paraphelenchus tritici nematode, mushroom pests, by the 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
PL232391B1 (en) Method and a kit for identification of Bursaphelenchus hofmanni nematode, forest plants pest, by the Real Time PCR based method
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
PL233891B1 (en) Method and a kit for identification of Geocenamus curvatum nematode, forest plants pest, by the 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
PL233887B1 (en) Method and a kit for identification of Aphelenchoides sacchari nematode, mushroom pests, by the 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
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
PL231510B1 (en) Method and a kit for identification of Rotylenchus capitatus nematode, forest plants pest, by the Real Time PCR based method
PL233836B1 (en) Method and a kit for identification of nematodes that are harmful to fruit trees and bushes, by Real Time PCR based method