Strategies for simultaneous detection of multiple plant viruses

International audience

English. Plants are infected by a wide range of viruses. Many cause devastation of plants and crops resulting in significant economic losses and threats to the viability of certain horticultural and agricultural industries. Resources available for routine detection of plant viruses tend to be limited. This means that techniques adopted for routine diagnosis must be of low cost yet sensitive and reliable. Approaches that allow simultaneous detection of multiple plant viruses (multiplexing) reduce the number of tests required, reagent usage, time for analysis, and consequently, the cost. Multiplex polymerase chain reaction (PCR), polyvalent PCR, nonisotopic molecular hybridization techniques, real-time PCR, and array technologies allow simultaneous detection of multiple plant viruses. The increased sensitivity achieved with some techniques, such as real-time PCR, permits the use of simple, low-cost target isolation methods such as direct binding, tissue printing, or immunocapture. These result in reduced overall cost. Multiplexing techniques have the capacity for simultaneous broad-spectrum and specific identification by combining primers and (or) probes that target various taxonomic levels such as family, genus, and species. Polyvalent PCR and broad-spectrum probes have the potential to detect unknown or uncharacterized viruses, improving our ability to monitor and successfully control these pathogens. Techniques such as microarray analysis offer the potential for development of a single biochip that may facilitate detection of all viruses affecting a particular crop (e.g., a cucurbit or potato biochip). This may be expanded in time to the detection of every pathogen, including viruses, affecting a particular plant.

French. Un large éventail de virus s'attaquent aux plantes. Plusieurs d'entre eux endommagent les plantes et les cultures, causant ainsi des pertes monétaires importantes et menaçant la survie de certaines industries horticoles et agricoles. Les ressources disponibles pour la détection courante des virus des plantes sont habituellement restreintes. En conséquence, les techniques utilisées pour le diagnostic courant doivent être bon marché tout en étant sensibles et fiables. Des approches qui permettent la détection simultanée de plusieurs virus végétaux (multiplexage) réduisent le nombre de tests nécessaires, les quantités de réactifs, la durée de l'analyse et, par conséquent, les coûts. La réaction en chaîne de la polymérase (RCP) multiplex, la RCP polyvalente, les techniques d'hybridation moléculaire non radioactives, la RCP en temps réel et la technologie des puces à ADN permettent la détection simultanée de plusieurs virus végétaux. La sensibilité accrue obtenue avec certaines techniques, telles que la RCP en temps réel, permet l'emploi de méthodes d'isolement des organismes cibles simples et à bon marché telles que l'attachement direct, l'empreinte tissulaire ou l'immunocapture. Un coût global réduit en découle. Les techniques de multiplexage ont la capacité de permettre à la fois une identification spécifique et l'identification d'une vaste gamme d'organismes par la combinaison d'amorces ou de sondes qui ciblent diverses divisions taxinomiques telles que la famille, le genre et l'espèce. La RCP polyvalente et les sondes à large éventail peuvent permettre la détection de virus inconnus ou non caractérisés, améliorant ainsi notre capacité à surveiller et à lutter avec efficacité contre ces agents pathogènes. Des techniques comme l'analyse avec des puces à ADN pourraient permettre de développer des biopuces pour l'identification simple de tous les virus qui s'attaquent à une culture en particulier (p. ex., une biopuce pour les cucurbitacées ou la pomme de terre). Par la suite, le système pourrait inclure tous les agents pathogènes, y compris les virus, qui s'attaquent à une plante en particulier.