Use of QuantitativePCRDetection Methods to Study Biocontrol Agents and Phytopathogenic Fungi and Oomycetes in Environmental Samples

Abstract

Quantitative polymerase chain reaction (qPCR) is a versatile technique for the accurate, sensitive, reliable and high‐throughput detection and quantification of target DNA in various environmental samples, and in recent years, it has greatly contributed to the advancement of knowledge in the plant pathology field. Indeed, this technique is ideal to evaluate inoculum threshold levels and to study the epidemiology, biology and ecology of phytopathogenic fungi and oomycetes, thus opening up new research opportunities to investigate host–pathogen interactions and to address tasks related to quarantine, eradication and biosecurity. Moreover, it can be a useful tool in breeding programs. The present review analyses the most relevant applications of qPCR for the detection and quantification of filamentous fungi and oomycetes within host tissues and in soil, air and water, along with brief paragraphs focusing on new application fields such as the detection and quantification of mycotoxigenic fungi and biocontrol agents. The high potentiality of qPCR for present and future applications is highlighted together with a critical analysis of major drawbacks that need to be corrected to definitively confirm it as a preferential routine quantitative detection method.

Estudo molecular do desenvolvimento de <i>Puccinia psidii</i> Winter <i>in vitro</i> e no processo de infecção em<i> Eucalyptus grandis</i>

“…Avanços na biologia molecular em particular, a Reação em cadeia da Polimerase em tempo real (qPCR), tem oferecido novas oportunidades para detecção, quantificação, identificação e monitoramento de patógenos no interior de seus hospedeiros, auxiliando no diagnóstico de doenças em plantas (YAN et al, 2008;SANZANI et al, 2014;ARIF et al, 2014 A detecção precoce e quantificação do patógeno propiciam um diagnóstico mais rápido e preciso da doença na cultura, que é fundamental para auxiliar na implementação de tomadas de decisão durante o manejo de diversas doenças (SANZANI et al, 2014), reduzindo assim as perdas na produção (LANGRELL; GLEN; ALFENAS, 2008). Além disso a detecção precoce de patógenos pode ser utilizada para fins fitossanitários, como por exemplo, a certificação de materiais vegetais livres da doença (SANZANI et al, 2014;YAN et al, 2008 …”

“…Além disso a detecção precoce de patógenos pode ser utilizada para fins fitossanitários, como por exemplo, a certificação de materiais vegetais livres da doença (SANZANI et al, 2014;YAN et al, 2008 …”

“…A técnica de qPCR é uma ferramenta importante para o diagnóstico molecular de patógenos biotróficos uma vez que, é impossível usar métodos de cultivo convencionais para detectar e identificar estes fungos (SANZANI et al, 2014).…”

“…Em especial pela técnica de PCR em tempo realqPCR (BASKARATHEVAN et al, 2016) que oferece oportunidade para a rápida detecção e quantificação de agentes patogênicos no interior de seus hospedeiros, auxiliando no diagnóstico de doenças em plantas (YAN et al, 2008;SANZANI et al, 2014;ARIF et al, 2014). Devido a utilização de fluorescência, a técnica de qPCR é até 100 vezes mais sensível que o PCR convencional e tem resolução suficiente para detectar um único esporo fúngico (ARIF et al, 2014;PEDLEY, 2009), como já relatado em Glomus intraradices (ALKAN et al, 2004).…”

“…Além disso, a técnica permite a quantificação do patógeno acumulado ao longo de todo o ciclo da doença e um exame detalhado de todos os estádios da infecção no material vegetal (COVARELLI et al, 2012;DEMONTIS et al, 2008;SANZANI et al, 2014).…”