A multiplex RT-PCR assay for simultaneous detection of Tomato spotted wilt virus and Tomato yellow ring virus in tomato plants

Abstract

Orthotospoviruses have become one of the major threats to vegetable crops worldwide. Recently, severe outbreaks of Tomato spotted wilt virus (TSWV) and Tomato yellow ring virus (TYRV) have been observed in tomato production regions in Poland. In this study, a multiplex RT-PCR assay was developed and optimized for the simultaneous detection of these two viruses. Primers were designed to amplify 666 bp and 328 bp of the nucleocapsid (N) genes of TYRV and TSWV, respectively. The multiplex RT-PCR detection limit was 1 pg μL⁻¹ of total RNA, and it was successfully applied for the detection of TSWV and TYRV in 21 samples of tomato, tobacco and weed plants collected in Poland. Four samples were found to be co-infected with both viruses, whereas infection solely with TSWV and TYRV was found in 9 and 8 samples, respectively. Overall, this study presents a rapid, specific and sensitive method for orthotospoviruses identification in plants that can be applied to mixed infections.

Résumé

Les orthotospovirus sont devenus la principale menace pour les cultures maraîchères, et ce, à l’échelle planétaire. Récemment, plusieurs éclosions d’infections causées par le virus de la tache bronzée de la tomate (TSWV) et le virus des anneaux jaunes de la tomate (TYRV) ont été observées en Pologne, dans les régions productrices de tomate. Dans cette étude, une PCR multiplexe en temps réel a été développée et optimisée pour détecter simultanément ces deux virus. Des amorces ont été conçues pour amplifier 666 pb et 328 pb des gènes de la capside nucléique (N) de TYRV et de TSWV, respectivement. La limite de détection de cette PCR était de 1 pg μL⁻¹ de l’ARN total, et elle a été utilisée avec succès pour détecter TSWV et TYRV dans 21 échantillons de tomate, de tabac et d’adventices collectés en Pologne. Quatre échantillons se sont avérés co-infectés par les deux virus, tandis que TSWV et TYRV ont infecté neuf et huit échantillons, respectivement. En résumé, cette étude présente une méthode rapide, précise et sensible qui permet d’identifier les orthotospovirus chez les plantes, et ce, dans les cas d’infections mixtes.

Keywords:

• co-infection
• detection
• multiplex RT-PCR
• TSWV
• TYRV

Mots clés:

• Co-infection
• détection
• PCR multiplexe en temps réel
• TSWV
• TYRV