The Identification and Detection of Spongospora subterranea and Factors Affecting Infection and Disease

Abstract

Powdery scab caused by Spongospora subterranea is a serious disease, affecting both the quality and quantity of ware and seed potatoes, particularly in northern Britain where soil conditions are conducive to disease development. To enable accurate quantification of S. subterranea DNA for epidemiological studies, a real-time PCR assay specific to this pathogen was developed. This assay could reliably detect and quantify DNA from sporeballs, zoospores and plasmodia/zoosporangia of S. subterranea. The assay was used to measure the viability of sporeballs in soil, was combined with a tomato bait plant technique in order to study zoospore release and was used to study infection levels in potato under various environmental conditions. Both the incidence and severity of powdery scab were found to be influenced by temperature, soil type and soil moisture regime when tested under controlled conditions. Soil inoculum level did not have a significant effect on infection and disease development and even low levels of inoculum were regularly found to result in severe disease symptoms. Evidence from A GB-wide trial and a five year survey in England and Wales confirmed that there is no simple or consistent relationship between powdery scab inoculum on seed and disease developing on the progeny crop. Disease risk appears to be more related to the relative conduciveness of environmental conditions rather than inoculum level. Integration of control measures is likely to be the most effective way for growers to reduce the impact of the disease. Resumen La roña causada por Spongospora subterránea es una enfermedad seria que afecta tanto la calidad como la cantidad de la papa común y la papa semilla, particularmente en el norte de Gran Bretaña donde las condiciones de suelo son propicias para el desarrollo de la enfermedad. Para hacer posible una cuantificación exacta de ADN de S. subterránea para estudios epidemiológicos, se ha desarrollado una prueba PCR en tiempo real específica para este patógeno. Esta prueba puede detectar confiablemente y establecer la cantidad de ADN de las masas que contienen las esporas, zoosporas y plasmodio/zoosporangios de S. subterránea. La prueba fue usada para medir la viabilidad de las masas de esporas en el suelo, y fue combinada con la técnica de planta trampa de tomate, con el objeto de estudiar la liberación de las esporas y los niveles de infección en papa bajo diferentes condiciones ambientales. Se encontró que tanto la incidencia como la severidad de la roña son influenciadas por la temperatura, tipo de suelo y régimen de la humedad del suelo cuando se probó bajo condiciones controladas. El nivel de inóculo del suelo no tiene efecto significativo sobre la infección y desarrollo de la enfermedad y aún se encontró que niveles bajos de inoculo produjeron regularmente síntomas severos de infección de la enfermedad. La evidencia de una prueba en toda Gran Bretaña y cinco años de encuestas en Inglaterra y Gales confirmaron que no hay una simple o consistente relación entre el inóculo de roña en la se...

Evaluación de la Resistencia a la Sarna Polvosa en Genotipos de Solanum Phureja Bajo Condiciones Controladas a Partir de Tubérculos Semilla

“…En los bioensayos con S. phureja fue posible discriminar entre genotipos resistentes y susceptibles, inicialmente por su incidencia y luego por su severidad, la cual es baja en comparación con evaluaciones de campo, pero entra dentro de lo reportado para los bioensayos con inoculación directa. En este ensayo, aunque se utilizó nivel de inóculo 7 x 10 6 quistosoros por planta, la severidad de la enfermedad no fue tan alta, posiblemente por la influencia de otros factores como la temperatura y la humedad, anteriormente reportados, o por la germinación escalonada del quistosoro, como lo reportan Baldwin et al (2008) y Lees et al (2008). Falloon (2008) sugirió que los mecanismos de resistencia no están bien entendidos, pero se ha demostrado que los cultivares resistentes presentan pocos zoosporangios y agallas en sus raíces en comparación con genotipos susceptibles.…”

Development of a Greenhouse Assay to Evaluate Potato Germplasm for Susceptibility to Powdery Scab

“…Based on previous research, once the optimum inoculum level is reached, S.s.s. infection levels do not increase as inoculum levels are increased (van de Graaf et al 2000;Lees et al 2008). The combination of S2 soil at the 1 sb/g inoculum level was determined to be the most appropriate for use in developing the greenhouse assay.…”

Detection of Fungal Pathogens in the Environment

“…This assay could reliably detect and quantify DNA from spore balls, zoospores and plasmodia/ zoosporangia of S. subterranea. This assay was able to determine the viability of spore balls in soil and it was combined with tomato bait plant test to study zoospore release and infection levels in potato tubers under different environmental conditions (Lees et al 2008).…”