English

Plant pathogen diagnostic using DNA/RNA based technologies

Plant pathogens are identified in very different ways – visually, based on expert experience and knowledge, and in the laboratory – by performing morphological analyses of the pest, or using biotechnological tools, more often used for fungal and bacterial pathogens, but possible also for pests. The simplest and oldest laboratory method is to cultivate the pathogen on the medium, followed by microscopic analysis of the medium and identification of the pathogen by its morphological characteristics. In recent decades, with the development of biotechnology, molecular methods have been introduced in the diagnosis of plant pathogens. Nucleic acid (NA) analysis methods are the most accurate and fastest. They are most often based on polymerase chain reaction (PCR), a highly sensitive technology where DNA detection is possible even from a few pathogen spores. During the PCR, specific fragments of the sample genome unique to the pathogen are amplified. Visualization of molecular reactions is performed using electrophoresis to separate DNA fragments on an agarose gel, followed by DNA luminescence and comparison with specific markers. This method is usually the most accurate and relatively fast, but its technological complexity makes it expensive due to the need to use advanced laboratory equipment as well as expensive reagents. In addition, these analyses require specific knowledge and experience.

Latvian

Augu patogēnu diagnostika, izmantojot DNS/RNS tehnoloģijas

Augu patogēni tiek noteikti ļoti dažādi – vizuāli, balstoties uz eksperta pieredzi un zināšanām, laboratoriski – veicot kaitēkļa morfoloģisko izpēti, vai izmantojot biotehnoloģiskās metodes, kas biežāk tiek izmantotas sēņu un baktēriju ierosinātu slimību noteikšanai, bet iespējams izmantot arī kaitēkļu diagnostikai. Vienkāršākā un senākā laboratoriskā metode ir patogēna kultivēšana uz barotnes, kam seko barotnes mikroskopiskas analīzes un patogēna noteikšana pēc tā morfoloģiskajām pazīmēm. Pēdējās desmitgadēs, attīstoties biotehnoloģijām, augu patogēnu diagnostikā tiek ieviestas molekulārās metodes. Visprecīzākās un ātrākās ir nukleīnskābju (NS) analīzes metodes. Visbiežāk tās balstās uz polimerāzes ķēdes reakciju (PĶR), kas ir ļoti jutīga tehnoloģija, kad DNS noteikšana iespējama pat tikai no dažām patogēna sporām. PĶR gaitā tiek pavairoti parauga genoma specifiski fragmenti, kas raksturīgi tikai šim patogēnam. Molekulārā līmenī notikušo reakciju vizualizācija tiek veikta, izmantojot elektroforēzi DNS fragmentu sadalīšanai agarozes gēlā, kam seko DNS luminiscēšana un salīdzināšana ar specifiskiem marķieriem. Šī metode parasti ir visprecīzākā, un salīdzinoši ātra, tomēr tās tehnoloģiskā sarežģītība padara to dārgu, jo jāizmanto tehnoloģiski sarežģīts laboratoriju aprīkojums, kā arī dārgi reaģenti. Turklāt šo analīžu veikšanai nepieciešamas specifiskas zināšanas un pieredze.