Improvement of soil testing techniques for detecting spores of potato wart disease Synchytrium endobioticum using molecular methods

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Synchytrium endobioticum (Schilb.) Percival. is a pathogen of potato wart disease and has a restricted distribution on the territory of the Russian Federation. Its main pathways are infected potato tubers and different planting material containing soil particles infected with spores of the fungus. One of the main problems is the use of toxic chemicals during detecting the disease in laboratory methods of direct soil testing to identify resting spores. This paper presents the assessment of molecular methods of soil diagnosis for detection of S. endobioticum by direct extraction of fungal DNA from soil samples using the MetaGen reagent kit. Identification was performed using the ‘Fitoskrin. Synchytrium endobioticum-RT’ kit. The kit was pre-tested using DNA isolated from potato warts by various commercial kits. It was found that the optimal method of DNA isolation from the warts was using the ‘FitoSorb-Avtomat 48’ kit at the Tecan robotic station. Studies have shown that the sensitivity of the direct DNA extraction method from soil samples with various infection levels is the same as that of flotation method using carbon tetrachloride. Moreover, this method makes it possible to work with soil samples of different types, including peaty soils.

About the authors

Yulia Vladislavovna Tsvetkova

All-Russian Plant Quarantine Center; Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: yutska@mail.ru

Junior Researcher, Mycology Laboratory, All-Russian Plant Quarantine Center; PhD student, Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology

32, Pogranichnaya st., Bykovo, Ramensky district, Moscow region, 140150, Russian Federation; 1/12 Leninskie gory, Moscow, 119991, Russian Federation

Vera Alekseevna Yakovleva

All-Russian Plant Quarantine Center

Email: yakovleva_va@mail.ru

PhD in Biological Sciences, Leading Researcher, Head of Phytosanitary Biology Department

32, Pogranichnaya st., Bykovo, Ramensky district, Moscow region, 140150, Russian Federation

References

  1. Braun H. Biologische Spezialisierung bei Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc. Zeitschrift Für Pflanzenkrankheiten (Pflanzenpathologie) Und Pflanzenschutz. 1942; 52(11):481-486.
  2. Hey A. Die Biotypenforschung beim Erreger des Kartoffelkrebses Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc. in Deutschland. Nachrichtenbl. Dtsch. Pflanzenschutzdienst. 1948; 2:1-3.
  3. Hey A. Zur Biotypenfrage des Kartoffelkrebses. Mitt. Biol. Zentralanst. f. Land u. Forstwirtschaft (Berlin-Dahlem). 1953; 75:173-175.
  4. Hey A. Stand und Aussichten der Pflanzenquarantäne im Kartoffelbau. Leipzig: S. Hirzel; 1954.
  5. Baayen RP, Bonthuis H, Withagen JCM, Wander JGN, Lamers JL, Meffert JP, et al. Resistance of potato cultivars to Synchytrium endobioticum in field and laboratory tests, risk of secondary infection, and implications for phytosanitary regulations. EPPO Bulletin. 2005; 35(1):9-23. doi: 10.1111/j.1365-2338.2005.00775.x
  6. Baayen RP, Cochius G, Hendriks H, Meffert JP, Bakker J, Bekker M, et al. History of potato wart disease in Europe - a proposal for harmonisation in defining pathotypes. European Journal of Plant Pathology. 2006; 116:21-31. doi: 10.1007/s10658-006-9039-y
  7. Çakir E, Van Leeuwen GCM, Flath K, Meffert JP, Janssen WAP, Maden S. Identification of pathotypes of Synchytrium endobioticum found in infested fi lds in Turkey. EPPO Bulletin. 2009; 39(2):175-178. doi: 10.1111/j.1365-2338.2009.02285.x
  8. Przetakiewicz J. First report of new pathotype 39(P1) of Synchytrium endobioticum causing potato wart disease in Poland. Plant Disease. 2015; 99(2):285-286. doi: 10.1094/PDIS-06-14-0636-PDN
  9. EPPO Standards. PM 9/5 (2). National regulatory control systems for Synchytrium endobioticum. EPPO Bulletin; 2017.
  10. van de Vossenberg BTLH., van Gent-Pelzer MPE, Boerma M, van der Gouw LP, van der Lee TAJ, Vossen JH. An alternative bioassay for Synchytrium endobioticum demonstrates the expression of potato wart resistance in aboveground plant parts. Phytopathology. 2019; 109(6):1043-1052. doi: 10.1094/PHYTO-01-19-0024-R
  11. Dimitrova L, Laginova M, Becheva A, van Leeuwen GCM. Occurrence of potato wart disease (Synchytrium endobioticum) in Bulgaria: identifi of pathotype(s) present. EPPO Bulletin. 2011; 41(2):195-202. doi: 10.1111/j.1365-2338.2011.02453.x
  12. Vloutoglou I, van Leeuwen GCM, Eleftheriadis E, Sarigkoli I, Simoglou KB, Tsirogiannis D, et al. First report of potato wart disease caused by Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc. in Greece: detection, impacts and pathotype identification. Hellenic Plant Protection Journal. 2015; 8 (S1):9Special issue.
  13. Dorozhkin NA, Sharikov KE. Instruktsiya po opredeleniyu zarazhennosti pochvy rakom kartofelya (Synchytri-um endobioticum (Schilb.) Perc. [Instructions on determining soil infection with potato wart (Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc.)]. Minsk; 1950. (In Russ).
  14. EasyWay product line kits. Available from: https://www.syntol.ru/catalog/nabory-reagentov-dlyavydeleniya-dnk-i-rnk/nabory-reagentov-easyway.html [Accessed 11.03.2020]. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».