Ponieważ coraz więcej patogenów rozwija oporność na pestycydy, choroby upraw stanowią główne i rosnące zagrożenie dla produkcji żywności. Przewidywanie, w jaki sposób choroby będą kształtować rolnictwo w przyszłości, zależy od możliwości zidentyfikowania zmian genetycznych w populacjach patogenów. Jest to coraz bardziej wydajne i opłacalne dzięki wysokowydajnym testom amplikonu uzyskiwanym za pomocą systemu Biomark X9. Ale nie wierz nam na słowo. W lutym ubiegłego roku zespół naukowców z uniwersytetów francuskich i szwajcarskich opublikował badanie opisujące sposób opracowania i walidacji opartego na mikroprzepływach multipleksowego testu sekwencjonowania amplikonu (przy użyciu Juno, starszej wersji Biomark X9) do monitorowania mutacji w grzybicze patogeny roślin.

Ich raport podkreśla, że ​​test ten ma kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami badań ag-bio, co czyni go cennym narzędziem do badania chorób upraw i zarządzania nimi. Według autorów do zalet można zaliczyć:

• Jednoczesne monitorowanie wielu loci: w teście można jednocześnie ocenić setki docelowych loci, w tym geny powiązane z opornością na środki grzybobójcze, patogenicznością i różnorodnością genetyczną. To kompleksowe podejście zapewnia pełniejszy obraz populacji patogenów i jej ewolucji.
• Wysoka przepustowość i opłacalność: w teście wykorzystuje się technologię mikroprzepływów, aby uzyskać wysokowydajne genotypowanie przy stosunkowo niskim koszcie na próbkę. Dzięki temu nadaje się do badań na dużą skalę i rutynowego monitorowania populacji patogenów.
• Powtarzalne i wiarygodne wyniki: badanie wykazuje powtarzalność i wiarygodność testu w przypadku różnych typów próbek, w tym czystego DNA grzybów, próbek mieszanych i DNA ekstrahowanego bezpośrednio z zakażonych liści. Zapewnia to dokładność i spójność generowanych danych.
• Efektywna wydajność przy niskim zużyciu DNA: test działa dobrze nawet przy małych ilościach DNA, dzięki czemu nadaje się do sytuacji, w których uzyskanie dużych ilości DNA jest trudne.

Zespół wykorzystał ten test do pomyślnego zmultipleksowania 798 loci ukierunkowanych na geny zjadliwości i oporności na środki grzybobójcze oraz losowo wybranych markerów patogenu grzybowego z całego genomu Zymoseptoria tritici, poważny problem w pszenicy. Naukowcy zoptymalizowali projekt starterów, integrując dane dotyczące polimorfizmu z 632 genomów tego samego gatunku, a następnie przetestowali skuteczność testu, genotypując 192 próbki w dwóch powtórzeniach.

„Analiza danych dotyczących sekwencji krótkiego odczytu wygenerowanych w teście wykazała dość stabilny wskaźnik powodzenia w różnych próbkach w zakresie amplifikacji dużej liczby loci” – stwierdzili w swoim raporcie. „Wydajność próbek pochodzących z czystego genomowego DNA oraz materiału wyekstrahowanego bezpośrednio z zakażonych liści pszenicy była zgodna. W próbkach o mieszanych genotypach odkryliśmy, że test wykrywa różnice w częstości alleli. Zbadaliśmy także potencjał testu amplikonu w zakresie odzyskiwania polimorfizmu insercji elementów transpozycyjnych istotnego dla oporności na środki grzybobójcze. Jako dowód słuszności tej koncepcji pokazujemy, że test odtwarza strukturę populacji patogenów na francuskich polach pszenicy. Monitorowanie genomu patogenów upraw przyczynia się do bardziej zrównoważonej ochrony upraw i plonów”.