Molecular detection of Colletotrichum lindemuthianum in bean seed samples

Abstract

Colletotrichum lindemuthianum is the causal agent of anthracnose in common bean, and infected seeds are the most typical propagation form of the disease. Thus, using common bean seeds free of C. lindemuthianum is crucial to managing this pest, as well as employing fast and accurate detection techniques to ensure high seed quality. In this study, both conventional and quantitative PCR techniques (cPCR and qPCR) were used for the detection and quantification of C. lindemuthianum in samples of common bean seeds. For that, seeds were inoculated by exposing them to fungal colonies for different periods of time, 0 h, 36 h, 72 h, 108 h and 144 h, each period corresponding to an inoculum potential. Then, they were mixed with healthy seeds, so incidences of 0.25%, 0.50%, 1%, 10%, and 100% of seeds with different inoculum potentials were obtained, in samples of 400 seeds. Both cPRC and qPCR techniques were effective in detecting the fungus. With the cPCR method, the highest sensitivity was recorded in those samples with 10% inoculated seeds with inoculum potential P36. On the other hand, with the qPCR technique, the highest sensitivity in detecting the fungus was observed in samples with 0.25% inoculated seeds with inoculum potential P36.Index terms: Phaseolus vulgaris, anthracnose, PCR.Detecção molecular de Colletotrichum lindemuthianum em amostras de sementes de feijão RESUMO -Colletotrichum lindemuthianum é o agente causal da antracnose do feijoeiro, tendo a semente como uma forma de disseminação. O uso de sementes de feijão livres do patógeno é uma das estratégias de manejo, e o uso de técnicas de detecção precisas e rápidas torna-se indispensável para a análise sanitária prévia de sementes. Neste estudo, as técnicas de PCR convencional (cPCR) e PCR em tempo real (qPCR) foram utilizadas para a detecção e quantificação de C. lindemuthianum em amostras de sementes de feijão. Para isso, sementes foram inoculadas por meio de sua exposição às colônias do fungo por tempos variados, 0, 36, 72, 108, e 144 horas, cada período correspondendo a um potencial de inóculo, P0, P36, P72, P108 e P144. As sementes inoculadas foram misturadas com sementes sadias, obtendo-se incidências de 0,25% 0,50%, 1%, 10% e 100% de sementes para cada potencial de inóculo em amostras de 400 sementes. Tanto a cPRC como a qPCR foram eficazes na detecção do fungo. A partir das amostras de sementes com 10% de incidência e com P36, foi possível detectar o fungo por cPCR. Pela técnica de qPCR o patógeno foi detectado em amostras a partir da incidência de 0,25% no menor potencial de inóculo P36.Termos para indexação: Phaseolus vulgaris, antracnose, PCR.1

Specificity and sensibility of primer pair in the detection of Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides in cotton seeds by PCR technique

“…Other example, cPCR and qPCR techniques were effective in detecting Colletotrichum lindemuthianum in beans seeds. It was possible using cPCR to detect the fungus in seed samples with 10% of incidence and with 0.25% incidence by qPCR technique (Gadaga et al, 2018).…”

Evaluation of seed treatments for the control of Colletotrichum lindemuthianum and Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola in organic production of bean: establishing test prerequisites

“…Real time PCR (qPCR) amplification was done with the genomic DNA isolated from the fungal colonies, specific primers previously described in the literature for the detection of C. lindemuthianum were used (Gadaga et al, 2018;Halvorson et al, 2021). The amplification was performed using a Rotor Gene Q cycler (Qiagen, Hilden, Germany) with initial condition at 95°C for 3 min, followed by 95°C for 10 s, 55°C for 10 s, 72°C for 20 s, 40 cycles, and at 72°C for 5 min.…”

Ciências Agrárias: Conhecimentos Científicos e Técnicos e Difusão de Tecnologias 3

“…A seguir, 100 µl da suspensão são plaqueadas em meio de cultura semi-seletivo XCP1, constando de 4 placas/diluição. As placas são incubadas a 28 °C por 3 dias e, em seguida, conta o número de UFC/ml por placa (Goszczynska et al, 1998;Brasil, 2009). A identicação preliminar das colônias no meio XCP1 são amarelas, mucóides, lisas, convexas e circundadas por zonas de hidrólise de amido.…”