Development of a reverse transcription loop-mediated isothermal amplification assay for the rapid detection of Pepper mottle virus

Abstract

Pepper mottle virus (PepMoV) is a widespread threat to vegetable crop production in the USA and south-east Asia. We describe the development of a reverse transcription loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP) assay to detect PepMoV. The RT-LAMP assay was based on a set of four primers that match a specific region of the coat protein gene in the PepMoV genome. The detection limit of conventional RT-PCR detection was 1.47 × 10⁻⁴ µg µL⁻¹ of cDNA, whereas RT-LAMP was 10 times more sensitive. Using RT-LAMP, PepMoV detection was also highly specific, showing no cross-activity with four other potyviruses. Sixty-nine field samples collected from symptomatic pepper plants growing in five South China provinces were tested for the presence of PepMoV infection by performing an RT-LAMP assay as well as a conventional RT-PCR. Both methods detected PepMoV in 18 samples, demonstrating that the PepMoV-specific RT-LAMP assay could be a useful alternative tool for the diagnosis and epidemiological surveillance of PepMoV infections. The RT-LAMP assay also has the advantages that it can be performed in a low-tech environment and is quicker and cheaper to perform than conventional RT-PCR.

Résumé

Le virus de la marbrure du piment (PepMoV) est une menace répandue qui touche les cultures légumières aux États-Unis et en Asie du Sud-Est. Nous décrivons la mise au point d’une épreuve RT-LAMP (test moléculaire d’amplification isothermale en temps réel) afin de détecter le PepMoV. L’épreuve a été basée sur un jeu de quatre amorces qui correspondent à une région précise du gène de la protéine capsidique dans le génome du PepMoV. La limite de détection d’une RT-PCR classique était de 1.47 × 10⁻⁴ µg µL⁻¹ d’ADNc, tandis que l’épreuve LAMP était 10 fois plus sensible. La détection du PepMoV à l’aide de l’épreuve RT-LAMP était également très précise, n’affichant aucune activité croisée avec quatre autres potyvirus. Soixante-neuf échantillons collectés en champ sur des piments symptomatiques cultivés dans cinq provinces du sud de la Chine ont été testés pour y détecter l’infection au PepMoV à l’aide de l’épreuve RT-LAMP de même que par RT-PCR classique. Les deux méthodes ont permis de détecter le PepMoV dans 18 échantillons, démontrant que l’épreuve RT-LAMP propre au PepMoV pourrait être un outil alternatif utile pour procéder au diagnostic et à la surveillance épidémiologique des infections causées par ce virus. L’épreuve RT-LAMP offre aussi l’avantage qu’elle peut être utilisée dans un environnement technologique rudimentaire et qu’elle est plus rapide et moins chère que la RT-PCR.

Keywords:

• field disease diagnosis
• PepMoV
• Potyvirus
• RT-LAMP assay
• RT-PCR

Mots clés:

• diagnostic des maladies au champ
• épreuve RT-LAMP
• Potyvirus
• PepMoV
• RT-PCR

Additional information

Funding

This work was supported by the Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest; [201303028]; the National Natural Science Foundation of China; [31571982]; Agriculture Research System of China; [CARS-25-B-05]; the Agriculture Research System of China [(CARS-25-B-05)];the Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest [(no. 201303028)]; the National Natural Science Foundation of China [(31571982)];