Scientists leverage new tool to diagnose plant diseases

ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jan.suszkiw@ars.usda.gov

Agricultural Research Service (ARS) plant pathologist William Schneider has used, or is familiar with, just about every kind of method of identifying organisms that cause plant diseases, from light microscopes to so-called genetic fingerprinting.

Each has its place in the field of disease diagnostics. But what's really excited Schneider is a procedure called TIGER, short for "Triangulation Identification for Genetic Evaluation of Risks."

According to Schneider, with the ARS Foreign Disease-Weed Science Research Unit in Fort Detrick, Md., TIGER has the potential to identify virtually every kind of microbe that may be present in a given sample--and to do so in a matter of minutes.

Other methods, including those that use polymerase chain reaction (PCR)--best known for its role in genetic fingerprinting--take hours, days or weeks. And even then, such methods typically detect only up to a few dozen microbes at a time.

Speed coupled with accuracy, sensitivity and ease of use promise to make TIGER a frontline tool in detecting new, as-yet-undescribed pathogens, or exotic ones that originate outside the United States, like citrus greening, citrus canker and soybean rust.

Schneider's "neighbors" at the U.S. Army Medical Research Institute of Infectious Diseases (USAMRIID) in Fort Detrick were among the first there to use TIGER as part of the military lab's mission to detect, diagnose and counter human pathogens, such as those encountered by deployed troops. Last summer, Schneider began collaborating with Chris Whitehouse of USAMRIID's Diagnostic Systems Division to test and build TIGER's capacity to identify crop pathogens.

Along with ARS postdoctoral researcher Elena Postnikova, Schneider and Whitehouse are conducting research on three fronts, starting with 14 genera of plant disease bacteria. Of particular interest is verifying TIGER's use of generalized primers as a sort of one-size-fits-all "homing beacon" to distinguish bacteria from other microbes in a sample, such as leaf tissue.

Read more about the research in the November 2006 issue of Agricultural Research magazine, available online at http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/nov06/plant1106.htm

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.

Diagnosticando las enfermedades de plantas
Científicos usan una nueva herramienta para diagnosticar enfermedades de planta

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jan.suszkiw@ars.usda.gov

El patólogo de plantas William Schneider del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) ha usado, o conoce, casi todos tipos de métodos de identificar organismos que causan enfermedades de plantas, desde microscopios de luz hasta lo que se llama huellas digitales genéticas.

Cada tiene su lugar en el campo del diagnóstico de enfermedades. Pero lo que si ha interesado a Schneider es un procedimiento llamado "TIGER", en inglés corto para "Identificación por Triangulación para Evaluación Genética de Riesgos".

Según Schneider, quien trabaja en la Unidad de Investigación de Enfermedades Extranjeras-Ciencia de Malezas mantenida por ARS en Fort Detrick, Maryland, TIGER tiene el potencial de identificar casi cada tipo de microbio que podría estar presente en cualquier muestra -- y hacerlo en pocos minutos.

Otros métodos, incluyendo aquellos que usan la reacción en cadena de la polimerasa (PCR por sus siglas en inglés) -- mejor conocida por su papel en tomar huellas digitales genéticas -- toman horas, días o semanas. Y aún todavía, tales métodos típicamente detectan solamente hasta una docena de microbios a la vez.

Rapidez acoplada con exactitud, sensibilidad y facilidad de uso promete hacer TIGER una herramienta principal en detectar nuevos patógenos que todavía no son descritos, o patógenos exóticos que originan fuera de EE.UU., tales como el enverdecimiento del cítrico, el cancro cítrico, y la roya de la soya.

Los "vecinos" de Schneider en el Instituto de Investigaciones Médicas del Ejercito de EE.UU. sobre Enfermedades Infecciosas (USAMRIID por sus siglas en inglés) en Fort Detrick fueron entre los primeros allí en usar TIGER como parte de la misión del laboratorio militar en detectar, diagnosticar y contrarrestar los patógenos humanos, tales como aquellos que infectan a las tropas desplegadas. El verano pasado, Schneider comenzó a colaborar con Chris Whitehouse de la División de Sistemas Diagnosticas del USAMRIID para ensayar y desarrollar la capacidad de TIGER para identificar patógenos de los cultivos.

Junto con la investigadora postdoctoral del ARS Elena Postnikova, Schneider y Whitehouse están realizando investigaciones en tres frentes, comenzando con 14 géneros de bacterias de enfermedades de plantas. Ellos tienen un interés particular en verificar la utilización por TIGER de cebadores generalizados usados como un "faro buscador" para distinguir entre bacterias y otros microbios en una muestra, tal como tejido de hoja.

Lea más sobre la investigación en la revista 'Agricultural Research' de noviembre/diciembre 2006:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/nov06/plant1106.htm

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.