Metabarcoding for plant pathologists

Metabarcoding is a method that uses high-throughput sequencing to characterize microbial communities. This approach involves PCR-based amplification of a single locus from environmental DNA of communities of organisms, sequencing the resulting amplicons, and comparing those sequences to reference databases to infer the taxonomic identities of organisms present. By comparing the identity and number of associated sequences between samples, the data produced by metabarcoding can be used to reveal differences among sample types and identify biological variables that correlate with differences. However, metabarcoding is affected by a myriad of technical factors including sampling technique, DNA extraction methods, as well as choice of primers, locus for PCR amplification, and data analysis procedures. The resulting outputs will be both complex and semi-quantitative. The methods used can affect reliability of results including false positives and negatives, especially if the goal is to confidently survey the presence of plant pathogens. This article reviews the status of metabarcoding as it pertains to plant pathology and provides guidance on experimental design and analyses of bacterial, fungal, and oomycete datasets. Le metacodage a barres est une methode qui utilize le sequencage a haut debit pour caracteriser les communautes microbiennes. Cette approche est basee sur l'amplification par PCR d'un locus unique issu de l'ADN environnemental de communautes d'organismes, sur le sequencage des amplicons qui en resultent et la comparaison de ces sequences avec des banques de donnees pour inferer les identites taxinomiques des organismes presents. En comparant le degre d'identite et le nombre de sequences associees entre les echantillons, les donnees produites par le metacodage a barres peuvent etre utilisees pour souligner des differences entre les types d'echantillons et definir les variables biologiques qui correlerent ces differences. Toutefois, le metacodage a barres est influence par une myriade de facteurs techniques, y compris la methode d'echantillonnage, celles d'extraction de l'ADN ainsi que le choix des amorces, le locus choisi pour l'amplification par PCR et les procedures d'analyse des donnees. Les extrants qui en resultent seront a la fois complexes et semi-quantitatifs. Les methodes utilisees peuvent influencer la fiabilite des resultats, y compris de faux positifs et de faux negatifs, en particulier si le but est d'etudier en toute confiance la presence d'agents phytopathogenes. Cet article examine la pertinence du metacodage a barres a l'egard de la phytopathologie et fournit des indications quant a la conception experimentale et aux analyses des jeux de donnees relatifs aux bacteries, aux champignons et aux oomycetes.