Detection of Several Important Viral Agents by Real-time PCR in Aegean Vineyards

Year 2016, Volume: 45 Issue: 1, 21 - 30, 30.09.2016

Serkan Önder , İsmail Can Paylan , Mustafa Gümüş

Abstract

In this study, Grapevine fanleaf nepovirus (GFLV), Grapevine leafroll associated-virus 1 (GLRaV-1),
Grapevine leafroll associated-virus 2 (GLRaV-2) and Grapevine leafroll associated-virus 3 (GLRaV-3) which were
the most important viral diseases in Aegean viticulture production areas were determined with Syber Green I based
Real-time PCR methods in a rapid and reliable way. For this purpose, separately GFLV, GLRaV-1, GLRaV-2 and
GLRaV-3 infected grapevine samples were used which were previously detected by DAS-ELISA and conventional
RT-PCR. Healthy plant sample was also used for negative control. The results of Syber Green I based Real-time
PCR were confirmed by melting curve analyses which were performed to each samples right after Real-time PCR
protocol. Result of melting curve analyses, non specific amplifications such as primer dimers were determined and
false positive results were ignored. Detection of all above virus agents were successfully performed after
optimisation assays with Syber Green I based Real-time PCR. 

Keywords

GFLV, GLRaV-1, GLRaV-2, GLRaV-3

References

• Abad, Z. G., Abad, J. A., Cacciola, S. O., Pane, A., Faedda, R., Moralejo, E., Perez-Sierra, A., Abad-Campos, P., Alvarez-Bernaola, L. A., Bakonyi, J., Jozsa, A., Herrero, M. L., Burgess, T. I., Cunnington, J. H., Smith, I. W., Balci, Y., Blomquist, C., Henricot, B., Denton, G., Spies, C., Mcleod, A., Belbahri, L., Cooke, D., Kageyama, K., Uematsu, S., Kurbetli, I., and Değirmenci, K. 2014. Phytophthora niederhauserii sp. nov., a polyphagous species associated with ornamentals, fruit trees and native plants in 13 countries. Mycologia, 106:431-447. Anonymous 2015. Agricultural Production Statistics of Turkish Statistical Institute. (Web Page: https://biruni.tuik.gov.tr/bitkiselapp/bitkisel.zul) (Date Accessed: January 2016). Browne, G. T., and Viveros, M. A. 1998. Diverse symptoms and losses associated with Phytophthora spp. in California almonds. Acta Horticulturae, 470:570-575. Akbaş, B. and Erdiller, G. 1993. Researches on Grapevine Virus Diseases and Determination of Their Incidences in Ankara, Türkiye. Journal of Turkish Phytopath. Soc. V. 22(2-3): 47-54. Akbaş, B. ve Erdiller, G., 1998. Karaman, Konya ve Nevşehir ili bağ alanlarında görülen virüs hastalıkları. Türkiye VIII. Fitopatoloji Kongresi, 149-153. 21-25 Eylül 1998, Ankara. Akbaş B, Kunter B. and Ilhan D., 2007. Occurrence and distribution of grapevine leafroll ssociated viruses 1,2,3 and 7 in Turkey. J Phytopathol 155:122–124. Akdoğan, N. 1956. Kısa Boğum (Degeneressans Infecteus). Sakarya Ziraat Mücadele Enstitüsü Halk Broşürleri No:5 İstanbul. 6. S. Hu, J. S., Gonsalves, D. and Teliz, D., 1990. Characterization of Closterovirus like particles associated with grapevine leafroll diseases. J. Phytopathol. 128:1-14. Anonim, 1999. Bağ Entegre Mücadele Teknik Talimatı. T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı. Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü, Ankara, 1999. Azeri, T., 1990. Detection of Grapevine Leafroll Virus in Different Grapevine Varietes by Indexing. Journal of Turkish Phytopathological Society, 19 (3):103-110. Azeri, T. ve Çiçek, Y. 1995. İntrodüksiyon ve Klon Seleksiyonuyla Elde Edilmiş Bazı Bağ Çeşitleri ve Anaçlarındaki Virüs ve Virüs Benzeri hastalıkların Saptanmasına Yönelik Araştırmalar. VII. Türkiye Fitopatoloji Kongresi. Adana. 26-29 Eylül 1995, s. 374-377. Azeri, T. and Fidan, Ü. 1988. Virus and Virus-Like Diseases Effecting Grapevine and Growing Virus-Free Grapes in the Aegean Coast. Proc. Of the V. Congress of Turk. Phyt. Soc. Oct. 1988, Antalya, Türkiye. Buzkan, N., Karadağ, S. Öztekin, V., Kaya, A., Mınafra, A. and Ben-Dov, Y. 2010. First Report of the Occurence OF Grapevine Leafroll Associated Virus-5 in Turkish Vineyards. J. Phytopathol. 158: 448-449. Chou, Q., Russel, M., Birch, D., Raymond, J. and Bloch., W., 1992. Prevention of pre-PCR mis-priming and primer dimerization improves low-copy-number amplifications. Nucleic Acid Res. 20 (7), 1717-1723. Çığşar, İ., 2002. Güneydoğu Anadolu Bölgesi ve Nevşehir İllerinde Bağlarda Zararlı Virüs ve Virüs Benzeri Hastalıkların Biyolojik ve Serolojik Yöntemlerle Saptanması ve İki Yeni Nepovirüsün Karakterizasyonu. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 111 s. 28 S. ÖNDER, İ.C. PAYLAN, M. GÜMÜŞ Çığşar, İ., G.P. Martelli and Digiaro, M. 2002. Sanitary Status of Grapevines in South-eastern and Central Anatolia (Turkey). OEPP/EPPO Bulletin 32: 471-475. Çığşar, İ. ve Yılmaz, M.A. 1998. Güneydoğu Anadolu Bağlarında Görülen Virüs Hastalıklarının Serolojik Yöntemlerle Saptanması. Türkiye VIII. Fitopatoloji Kongresi Bildirileri. Ankara, 21-25 Eylül 1998, s. 154- 157. Digiaro, M., Martelli G.P. and Savino V., 2000. Phloem-limited viruses of the grapevine in the Mediterranean and Near East. Extended Abstracts 13th ICGV, Adelaide, pp. 75-76. Erdiller, G. 1982. Kısa Boğum Hastalık Etmeninin Morfolojik ve Serolojik Özellikleri ve Standart Irklarla Karşılaştırılması Üzerine Araştırmalar. A.Ü. Zir. Fak. Yayınları. 834 Bil. Araş. ve İncelemeler 496 s. Gürsoy, Y.Z. 1988. Vein Necrosis: A New Virus Like Diseases in Turkish Vineyards. Journal of Turkish Phyt. Soc. V. 17 (1): 43-46. Gürsoy, Y.Z., 1991. Asma Yaprak Kıvrılma Virüsü (Grapevine Leafroll Virus Tip I ve III)’nun Bazı Üzüm Çeşitlerinde ELISA testi ile Saptanması. VI. Türkiye Fitopatoloji Kongresi. İzmir, 7-11 Ekim 1991, s.397- 400. Kaya, A. ve Erilmez, S., 2014. Detection of Viruses in Aegean Region Grapevines. J. Turk. Phytopath. Vol:43 No:1-3, 45-57. Köklü, G. 1999. Trakya Bölgesi Bağlarında Asma Yaprak Kıvrılma Virüs Hastalığının Karakterizasyonu ve Surveyi. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü. Doktora Tezi, 142 s. Köklü, G. and Baloğlu, S., 2000. Determination of Incidence of Grapevine leafroll Associated Viruses in Some Grapevine Varieties Grown in Thrace Region. The Journal of Turkish Phytopathology 29 (2-3), 85-94. Mackay, L.M., Arden, K.E. ve Nitsche, A. 2002. Survey and Summary Real-time PCR in Virology. Nucleic Acids Research, Vol.30, No:6, 1292-1305. Martelli, G.P. 1987. Virus and Virus-like Diseases of Grapevine in Turkey. A Report to the Government of Turkey. Published by FAO: Rome 1987. Martelli, G.P. and Boudon-Padieu, E., 2006. Directory of Infectious Diseases of Grapevines and Viroses and Virus- like Diseases of the Grapevine: Bibliographic Report 1998-2004, Chiam, 2006. Monette, P.L., James, D. and Godkin, S.E., 1989. Comparison of RNA extracts from in vitro shoot tip cul- tures of leafroll-affected and leafroll-free Grapevine Cultivars. Vitis, 28:229-235. Osman, F., Leutenegger, C., Golino, D. and Rowhani, A., 2007. Real-time RT-PCR (TaqMan®) assays for the detection of Grapevine leafroll associated viruses 1–5 and 9. J. Virol. Methods 141, 22–29. Osman, F., Leutenegger, C., Golino, D. and Rowhani, A., 2008. Comparison of low-density arrays, RT-PCR and real-time TaqMan® RT-PCR in detection of grapevine viruses. J. Virol. Methods 149, 292–299. Osman, F. and Rowhani, A., 2006. Application of a spotting sample preparation technique for the detection of pathogens in woody plants by RT-PCR and real-time PCR (TaqMan). J. Virol. Methods 133, 130–136. Önder, S. ve Gümüş, M. 2014. Ege Bölgesi Bağ Alanlarında Yaprak Kıvrılması Hastalığı ile İlişkili 4 Yeni Ampelovirus. V. Türkiye Bitki Koruma Kongresi Bildirileri, s:200, 03-05 Şubat 2014, Antalya. Özaslan, M. 1995. Adana, Tarsus, Gaziantep, Şanlıurfa ve Adıyaman Bölgelerinde Yetiştirilen Bağlarda Zararlı Virüs Hastalıklarının Serolojik ve Biyolojik Yöntemlerle Saptanması. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü., Doktora Tezi., 102 s. Özaslan, M., Baloğlu. S. ve Yılmaz, M.A. 1991. Kahramanmaraş Bölgesi’nde Lokal Olarak Yetiştirilen Üzüm Çeşitlerinde Virüs Hastalıkları. VI. Türkiye Fitopatoloji Kongresi. Bildiriler, (401-406 S), Türkiye Fitopatoloji Derneği. Özaslan, M. ve Yılmaz, M., 1995. Adana, Tarsus, Gaziantep, Şanlıurfa ve Adıyaman Bölgelerinde Yetiştirilen Bağlara Zarar Veren Virüs Hastalıkları. VII. Türkiye Fitopatoloji Kongresi. Adana, 26-29 Eylül 1995, s.306- 312. 29 DETECTION OF SEVERAL IMPORTANT VIRAL AGENTS BY REAL-TIME PCR IN AEGEAN VINEYARDS Sarpkaya, K., 2003. Gaziantep ili ve ilçelerinde bağ virüs hastalıklarının serolojik yöntemlerle saptanması. Gaziantep Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 56 s. Teliz, D., Tanne, E., Gonsalves, D. and Zee, F., 1987. Field serology of viral antigens associated with grapevine leafroll disease. Plant Dis., 71: 704-709. TÜİK, 2013, Türkiye İstatistik Kurumu, Bitkisel Üretim İstatistikleri 2013, Erişim Tarihi: 28 Temmuz 2015. Yılmaz, M.A., Yurtmen, M., Çığşar İ. and Özaslan, M., 1997. A Survey Of Grapevine Virüses In Turkey. 12th Proc. of ICVG. Lisbon, Portugal. 28 Sep.2 Oct, 1997. P 113. Zee, F., Gonsalves, D., Goheen, A., Kim, K. S., Pool, R. and Lee, R. F., 1987. Cytopathology of leafroll-diseased grapevines and the purification and serology of associated closterovirus-like particles. Phytopathology. 77:1427-1434. Zipper, H., Brunher, H. and Bernhagen, J., 2004. Investigations on DNA intercalation and surface binding by SYBR Green I, its structure determination and methodological implications. Nucleic Acid Res. 32 (12), e103.