Tissue printing technique in nitrocelullose membranes: a rapid detection technique for estimating incidence of pvx, pvy, pvs and plrv viruses infecting potato (solanum spp.)

Abstract

The ELISA serological technique has been used since the 1970s as a quantative technique for the detection of many groups of virus which infect plants. The immune-impression (IMI) in nitrocelullose membrane qualitative technique has been implemented more recently for the detection of different viral groups. In this work, the IMI technique has been adapted for the detection of PVX, PVY PVS and PLRV viruses which attack different species and varieties of potato crop (Solanum spp.), such as Egg yolk, Capiro, Morita, Pastusa, Monserrate, Tuquerreña, ICA Puracé and ICA Nariño, all from the Nariño department. The four viruses mentioned above can cause 30% and 60% losses in production, be they acting alone or synergistically. This means that they can easily reduce the economic benefits of a country like Colombia, characterised as being a great potato producer (i.e. more than 2.8 million tons per year). The IMI technique was compared with the ELISA technique (Enzymne Linked Immunosorbent Assay) using the same samples, leading to confirmation of the test's sensitivity for detecting the virus. From a total of 800 samples analyzed by IMI from different areas in the Nariño department, 72% incidence for PVY, 38.7% for PVX, 85.6% for PVS and 91.1% for PLRV was found; these estimates were similar or greater than those obtained using ELISA. These results are new for Colombia in terms of imple-menting the easy and sensitive IMI technique for detecting these four viral groups infecting the potato as well as estimating their incidence in Nariño, one of Colombia's most important potato-producing departments. The opportune and flexible detection of virus leads to an effective response to eradicating contaminated material, both material in the field as well as that from in vitro culture. Results lead to it being suggested that implementing IMI could bringing wide benefits for potato seed certification programmes, as they maintain sensitivity and specificity, they reduce costs and can be participative.

La técnica serológica de ELISA, se ha utilizado desde los años setentas como técnica cuantitativa para la detección de diversos grupos de virus que infectan a las plantas. Más recientemente se ha implementando la técnica cualitativa de inmunoimpresión (IMI) en membrana de nitrocelulosa, en la detección de diferentes grupos virales. En el presente trabajo se adaptó la técnica de IMI para la detección de los virus PVX, PVY, PVS y PLRV que atacan los cultivos de diferentes especies y variedades de papa (Solanum sp.) como yema de huevo, capiro, morita, pastusa, monserrate, tuquereña, ICA Puracé, ICA Nariño. Estos cuatro virus pueden causar pérdidas entre el 30% y 60% en la producción, ya sea solos o actuando sinergísticamente, por lo cual pueden reducir sensiblemente los beneficios económicos de un país que como Colombia se caracteriza por ser un gran productor de papa, con más de 2.8 millones de toneladas al año. La técnica IMI se comparó con la técnica ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) realizada sobre las mismas muestras, lo que permitió confirmar la sensibilidad de la prueba para la detección de los virus. Sobre un total de 800.muestras analizadas por IMI procedentes de diferentes veredas del departamento de Nariño, se encontró una incidencia del 72% para PVY, 38.7%, para PVX, 85.6% para PVS y 91.1% para PLRV; estimaciones que fueron similares o superiores a las obtenidas por la técnica de ELISA. Los resultados son novedosos para Colombia tanto por la implementación de la fácil y sensible técnica IMI para la detección de estos cuatro grupos virales que infectan a la papa como por la estimación de su incidencia en Nariño, uno de los departamentos productores de papa más importantes para el país. La detección oportuna y ágil de los virus es útil para dar una respuesta efectiva para la erradicación de material contaminado, tanto en material de campo como si es necesario, proveniente de cultivo in vitro. Los resultados de este trabajo permiten sugerir que la implementación de la técnica IMI, puede ser muy útil para los programas de certificación de semillas de papa con amplios beneficios puesto que se mantiene la sensibilidad y la especificidad, se reducen costos y es además participativa pudiendo involucrar a técnicos y agricultores.