Development of evagreen real-time PCR assay for the molecular identification of potato brown rot disease causing agent R. solanacearum

Abstract

Ralstonia solanacearum, bitkilerde bakteriyel solgunluk olarak bilinen hastalığa yol açan toprakta ve suda yaşayan bir bakteri türüdür. Yaklaşık 50 botanik aileye mensup 200 bitki türünü etkilemektedir. Oldukça geniş yelpazedeki konukçular arasında süs bitkilerinden tarımda önemli olan ürünlere (patates, domates, patlıcan, tütün ve muz gibi) kadar birçok bitki türü bulunmaktadır. Bakteriyel solgunluk agresifliği, geniş coğrafi dağılımı ve alışmışın dışında geniş konukçu aralığından dolayı en yıkıcı bitki hastalıkları arasında yer almaktadır. R. solanacearum birçok Avrupa ülkesinde karantina etmeni olarak listeye dahil edilmiştir (OEPP / EPPO, 2004). Amerika'da da 2002 biyoterörizm yasasına göre seçkin ajan sayılmıştır. Özellikle, soğuk iklimlerde dahi yaşamını sürdürebilen ve patateste kahverengi çürüklük hastalığına neden olan R. solanacearum PIIB-1(Şilotip IIB, sekvar 1 [eski adıyla; ırk 3 biyovar 2]) suşu, patates endüstrisi için büyük bir tehdit olarak görülmektedir. Sadece patatesteki kahverengi çürüklük hastalığı, dünya genelinde yılda yaklaşık 950 milyon dolar zarara yol açmaktadır. Şimdiye kadar, kahverengi çürüklük hastalığı ülkemizin farklı bölgelerinde de görülmüştür. Bu projede hızlı ve ekonomik teknik olan EvaGreen gerçek-zamanlı PZR yöntemi geliştirilmiştir. Bu tekniğin R. solanacearum'u erken ve kesin teşhis ederek, patojenin ülkeye girişini ve yayılımını önleyecek tedbirlerin alınmasında yardımcı olabileceği düşünülmektedir.

Ralstonia solanacearum is a soil-borne and water-borne gram-negative bacterium which causes bacterial wilt disease on more than 200 plant species from 50 botanical families including ornamental plants and essential crops such as potato, tomato, eggplant, pepper, tobacco and banana. Bacterial wilt is considered one of the most destructive bacterial plant diseases due to its severe aggressiveness, worldwide geographic distribution, and unusual wide host range. R. solanacearum has been listed as a quarantine organism in Europe (OEPP/EPPO, 2004) and a Select Agent in the USA according to the Agricultural Bioterrorism Protection Act of 2002. Especially the strain phylotype IIB, sequevar 1 (historically known as; race 3 biovar 2), mainly infects potato, can survive at cooler climates and is considered as a serious threat to potato industry. Bacterial wilt of potato causes approximately $950 million losses in each year worldwide. To date, there have been several confirmed outbreaks of brown rot disease caused by R. solanacearum PIIB-1 in Turkey. We have developed a rapid, reliable and cost effective EvaGreen-based quantitative real-time PCR assay for R. solanacearum. This technique enables early and accurate detection of the bacteria that will be useful to prevent the disease dissemination by eliminating introduction of the quarantine pathogen into the country.