Progress in Plant Protection

Ocena przydatności techniki PCR do identyfikacji nicieni Bursaphelenchus mucronatus Mamiya & Enda 1979, B. xylophilus Steiner & Buhrer 1934 (Nickle 1970) i B. fraudulentus Rühm 1956 (Nematoda, Aphelenchoididae) w surowym ekstrakcie nicieni izolowanych z drewna
Assessment of the PCR technique for identification of Bursaphelenchus mucronatus Mamiya & Enda 1979, B. xylophilus Steiner & Buhrer 1934 (Nickle 1970) and B. fraudulentus Rühm 1956 (Nematoda, Aphelenchoididae) in crude extract of nematodes isolated from wood

Anna Filipiak, e-mail: a.filipiak@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Marek Tomalak, e-mail: m.tomalak@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska
Streszczenie

Bursaphelenchus xylophilus Steiner & Buhrer 1934 (Nickle 1970) jest czynnikiem sprawczym choroby więdnięcia sosny, prowadzącym do szybkiego zamierania drzew sosnowych w Azji i Europie. Występujące na naszym kontynencie niepatogeniczne nicienie B. mucronatus Mamiya & Enda 1979 oraz B. fraudulentus Rühm 1956 są najbardziej podobne morfologicznie do B. xylophilus. Co więcej, wszystkie te trzy gatunki mogą występować na tych samych stanowiskach drzew iglastych, dlatego też istnieje duże ryzyko błędnej identyfikacji tych nicieni w próbach drewna sosny. Głównym celem przedstawionych badań było możliwe uproszczenie skuteczności obecnie dostępnych procedur identyfikacji B. xylophilus w surowym ekstrakcie z drewna, przy możliwej, równoczesnej obecności pozostałych gatunków Bursaphelenchus z grupy xylophilus oraz innych nicieni bakterio- i grzybożernych naturalnie występujących w próbkach drewna sosnowego. W obecnie opisywanych badaniach, identyfikację nicieni B. mucronatus występujących zarówno w surowym ekstrakcie z drewna, jak również w ekstrakcie uzupełnionym określoną liczbą osobników B. xylophilus lub B. fraudulentus, przeprowadzano stosując prostszą technikę łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR) z zaprojektowanymi specyficznymi starterami, komplementarnymi do regionów ITS1–28S rDNA.

 

The pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus Steiner & Buhrer 1934 (Nickle 1970) is the major causative agent of the pine wilt disease which has become devastating to Asian and European coniferous forests. These regions are also naturally occupied by two other native but nonpathogenic species, i.e. B. mucronatus Mamiya & Enda 1979 and B. fraudulentus Rühm 1956 which are closely related to the invasive B. xylophilus. Moreover, all these three species can colonize pine trees, and potentially be extracted from the same wood samples. Due to the cosmopolitan character and wide genetic variation within- and between existing populations the taxonomic distinction of these species based exclusively on their morphology is difficult or, almost impossible. The present quarantine regulations related to B. xylophilus require the most credible and simple methods which could allow for a possibly earliest detection and precise identification of this species in wood shipments and conifer forests stands. The main objectives of the presently reported research were to simplify the presently available procedures for possibly fast and precise detection and identification of B. xylophilus examined in the background of the remaining Bursaphelenchus species of the xylophilus group and other bacterio- and mycetophagous nematodes naturally present in the pine wood samples. The developed method is based on a direct examination of the crude nematode extract from wood samples and subsequent use of PCR technique with earlier designed specific reaction starters amplifying ITS1–28S rDNA regions.

Słowa kluczowe
węgorek sosnowiec; identyfikacja nicieni; modyfikacja techniki PCR; drewno sosny; pine wood nematode; nematode detection; modification of the PCR technique; pine wood samples
Referencje

Cheng H.R., Lin M., Li W., Fang Z. 1983. The occurrence of a pine wilting disease caused by a nematode found in Nanjing. Forest Pest Disease 4: 1–5.

 

EPPO Bulletin 2013. Diagnostics PM 7/4 (3) Bursaphelenchus xylophilus 43 (1): 105–118. DOI: 10.1111/epp.12024

 

Filipiak A., Jakubowska A., Tomalak M. 2010. Species-specific polymerase chain reaction primers for simple detection of Bursaphelenchus fraudulentus (Nematoda: Parasitaphelenchidae). Nematology 12 (1): 157–160. DOI: 10.1163/138855409X12469543767319

 

Filipiak A., Wieczorek P., Tomalak M. 2017. Multiplex polymerase chain reaction for simultaneous detection and identification of Bursaphelenchus xylophilus, B. mucronatus and B. fraudulentus – Three closely species within the xylophilus group. Nematology 19 (9): 1107–1116. DOI: 10.1163/15685411-00003110

 

Filipiak A., Wieczorek P., Tomalak M. 2019. A fast and sensitive multiplex real-time PCR assay for simultaneous identification of Bursaphelenchus xylophilus, B. mucronatus and B. fraudulentus – three closely related species from the xylophilus group. European Journal of Plant Pathology 155 (1): 239–251. DOI: 10.1007/s10658-019-01767-2

 

Futai K. 2013. Pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus. Annual Review of Phytopathology 51: 61–83. DOI: 10.1146/annurev-phyto-081211-172910

 

Inacio M.L., Nobrega F., Vieira P., Bonifacio L., Naves P., Sousa E., Mota M. 2015. First detection of Bursaphelenchus xylophilus associated with Pinus nigra in Portugal and in Europe. Forest Pathology 45 (3): 235–238. DOI: 10.1111/efp.12162

 

Mamiya Y., Kiyohara T. 1972. Description of Bursaphelenchus lignicolus n. sp. (Nematoda: Aphelenchoididae) from pine wood and histopathology of nematode-infested trees. Nematologica 18 (1): 120–124. DOI: 10.1163/187529272X00296

 

Mota M., Braasch H., Bravo M.A., Penas A.C., Burgermeister W., Metge K., Cousa E. 1999. First report of Bursaphelenchus xylophilus in Portugal and in Europe. Nematology 1 (7): 727–734. DOI: 10.1163/156854199508757

 

Tomalak M. 2017. Parasitic association of the mycetophagous wood nematode, Bursaphelenchus fraudulentus with the honey fungus Armillaria ostoyae. Forest Pathology 47 (3): 1–10. DOI: 10.1111/efp.12325

 

Tomalak M., Filipiak A. 2021. Effects of inter-specific crossbreeding between the invasive pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus and native B. mucronatus on morphology and reproduction of the hybrid offspring. Forest Pathology 51 (2): e12676. DOI: 1111/efp.12676

Progress in Plant Protection (2021) 61: 346-351
Data pierwszej publikacji on-line: 2021-11-23 10:40:04
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2021-037
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy