Epichloë hybrida - Epichloë hybrida

Epichloë hybrida
Epichloe hybrida Lp1 conidiophore.jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Houby
Divize:Ascomycota
Třída:Sordariomycetes
Objednat:Hypocreales
Rodina:Clavicipitaceae
Rod:Epichloë
Druh:
E. hybrida
Binomické jméno
Epichloë hybrida
M.P. Cox & M.A. Campbell

Epichloë hybrida je systémový, nepohlavní a semeno přenosný endofyt vytrvalá raegrass (Lolium perenne L.) v rámci rodu Epichloë.[1] Mezidruhové alopolyploid dvou haploidních původních druhů Epichloë typhina a Epichloë festucae var. lolii (dříve klasifikováno jako Neotyphodium lolii), E. hybrida byl poprvé identifikován v roce 1989,[2] uznán jako mezidruhový hybrid v roce 1994,[3] ale formálně pojmenován až v roce 2017.[1] Dříve byl tento druh často neformálně nazýván Epichloë typhina X Epichloë festucae var. lolii, nebo odkazovaný identifikátorem jeho nejvíce studovaného kmene, Lp1.[1] Epichloë hybrida je symbiont vytrvalé raegrass, kde je její přítomnost téměř zcela bez příznaků.[4] Tento druh byl komerčně využíván pro výhody svých anti-hmyzích sloučenin na pastvinách,[5] ačkoli se nyní běžněji používá jako experimentální modelový systém pro studium mezidruhové hybridizace hub.[6][1]

Typový vzorek E. hybrida se koná v Sbírka americké typové kultury pod přístupovým číslem holotypu TSD-66.

Hybridní stav

Konidium z Epichloë hybrida Lp1 obarvený DAPI (4 ', 6-diamidino-2-fenylindol), což ukazuje, že každá buňka obsahuje pouze jedno jádro.

Rod Epichloë je charakterizována častou tvorbou mezidruhových, typicky nepohlavních, alopolyploidních druhů, které se běžně označují jako hybridy.[7] Haploidní, sexuální Epichloë druhy obvykle nesou pouze jeden homeolog („genovou kopii“) na daném genetickém místě, ale mezidruhové hybridy byly původně identifikovány přítomností dvou nebo tří homeologů, což naznačuje jejich původ ze dvou nebo tří různých rodičovských druhů.[7] Od roku 2016 Epichloë měl nejznámější mezidruhové hybridy jakéhokoli rodu hub.[8] Epichloë hybrida byl jedním z prvních Epichloë identifikovány hybridy.[3] Ačkoli datum hybridizační události není s jistotou známo, byla odhadnuta horní hranice ~ 300 000 let.[6]

Morfologie kolonií E. hybrida Lp1 je kompaktní forma se zvlněnými okraji, na rozdíl od morfologie kteréhokoli z rodičů. Conidia obarvené DAPI, který se váže na DNA, vykazuje pouze jedno jádro, což potvrzuje E. hybrida je mononukleát a ne jen mezidruhový dikaryon.

Kulturní morfologie mezidruhového hybridu, Epichloë hybrida, na rozdíl od dvou kmenů od svých původních druhů, E. festucae var. lolii a E. typhina.

Uniparental dědičnost mtDNA a rDNA

Až na několik výjimek se zdá, že celá řada jaderných genů je zděděna a uchována od obou původních druhů.[6] Naproti tomu mitochondriální DNA z E. hybrida je odvozen pouze z E. festucae var. lolii,[3][1] zatímco ribozomální DNA existuje pouze jako E. typhina Typ sekvence rDNA, přičemž druhý rodičovský typ se pravděpodobně ztratil společná evoluce.[9][1]

V důsledku toho ribozomy z E. hybrida pravděpodobně se skládá z E. typhina rRNA, ale směs E. festucae var. lolii a E. typhina ribozomální proteiny. Přestože lze očekávat, že přítomnost odlišně vyvinutých ribozomálních proteinů vytvoří špatně fungující ribozomy, většina z nich E. festucae var. lolii a E. typhina geny ribozomálního proteinu mají podobné úrovně exprese.[1] Zdá se tedy, že genová exprese E. festucae var. lolii ribozomální proteiny nebyly potlačeny navzdory potenciálu pro ribozomální inkompatibility.

Dějiny

Epichloë hybrida byl poprvé izolován z vytrvalá raegrass semena shromážděná v rámci národního šlechtitelského programu financovaného EU Francouzské ministerstvo zemědělství na začátku 80. let.[1] Běh Gilles Charmet a François Balfourier v Národní institut zemědělského výzkumu (INRA) v Clermont-Ferrand, 547 přírodních populací raegrass bylo odebráno po celé Francii výzkumníky INRA a národním týmem deseti soukromých chovatelů. Základní kolekce 110 přístupů, včetně E. hybrida zdrojová populace, byla převedena do INRA Lusignan v roce 2000, kde nyní tvoří základ moderního francouzského trvalého šlechtitelského programu.

Přístup F187 shromáždil v létě 1983 Joël Meunier, zaměstnanec francouzské chovatelské společnosti Maïsadour a od roku 2016 byla zapsána do sbírky INRA pod přístupovým číslem # 010204. Sběrným místem byla přírodní louka poblíž vesnice Bidache ve francouzském správním oddělení Pyrénées Atlantiques v jihozápadní Francii. Méně než 30 km od pobřeží Atlantiku a ve výšce pod 100 m má tato oblast horká léta a mírné zimy a je velmi vlhká s výraznými srážkami po celý rok.[1]

Na konci 80. let byla kolekce INRA sdílena se Sydney Easton, šlechtitelem rostlin na tehdejším Novém Zélandu Oddělení vědeckého a průmyslového výzkumu (DSIR) a tato novozélandská větev sbírky je nyní umístěna v Margot Forde Germplasm Center na AgResearch Crown Research Institute. V té době byl přístup F187 překódován jako přístupový A6056.

Program endofytů zaměřený na systematické izolování zemědělsky slibných Epichloë kmeny z této a dalších sbírek semen raegrass podnikl Garrick Latch na konci 80. let / na počátku 90. let. Bylo zjištěno, že sazenice raegrassu ze šarže semen INRA F187 produkuje žádoucí sloučeniny proti hmyzu. Původně se jmenoval 187BB, E. hybrida Lp1 byl identifikován v roce 1989 jako dvacátý osmý izolát získaný z dávky osiva. Tento izolát byl umístěn do skupiny Epichloë kmeny známé jako Lolium perenne Taxonomické Gskupina 2, LpTG-2,[2] které formální E. hybrida Nyní se očekává, že definice druhů bude zahrnovat.[1]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j Campbell, M. A.; Tapper, B. A.; Simpson, W. R.; Johnson, R.D .; Mace, W .; Ram, A .; Lukito, Y .; Dupont, P.-Y .; Johnson, L.J .; Scott, D. B.; Ganley, A.R.D .; Cox, M.P. (2017). "Epichloë hybrida, sp. nov., vznikající modelový systém pro vyšetřování alopolyploidie hub. Mykologie. 109 (5): 715–729. doi:10.1080/00275514.2017.1406174. PMID  29370579.
  2. ^ A b Christensen, M.J .; Leuchtmann, A .; Rowan, D.D .; Tapper, B.A. (1993). "Taxonomie Akremonium endofyty kostřavy vysoké (Festuca arundinacea), kostřava luční (F. pratensis) a vytrvalá jitrocel (Lolium perenne)". Mykologický výzkum. 97 (9): 1083–1092. doi:10.1016 / S0953-7562 (09) 80509-1.
  3. ^ A b C Schardl, C.L .; Leuchtmann, A .; Tsai, H.F .; Collett, M. A.; Watt, D.M .; Scott, D.B. (1994). „Původ houbového symbiontu vytrvalé raegrassu mezidruhovou hybridizací mutanta s patogenem sytiče rasce, Epichloë typhina". Genetika. 135: 1307–1317.
  4. ^ Christensen, M.J .; Saulsbury, K .; Simpson, W. R.; Tapper, B.A. (2012). „Nápadný epifytický růst mezidruhového hybridu Neotyphodium sp. endofyt na zkreslených květenstvích hostitelů ". Houbová biologie. 116: 42–48. doi:10.1016 / j.funbio.2011.09.007.
  5. ^ Kerr, G .; Chapman, D.F .; Thom, E.R .; Matthew, C .; Van Der Linden, A .; Baird, D.B .; Johnston, E .; Corkran, J. (2012). „Hodnocení vytrvalých kultivarů ríbezle: zlepšení testování“ (PDF). Sborník novozélandských travních porostů. 74: 127–136.
  6. ^ A b C Cox, M.P .; Dong, T .; Shen, G .; Dalvi, Y .; Scott, D. B.; Ganley, A.R D. (2014). „Mezidruhový houbový hybrid odhaluje pravidla křížové říše pro vzorce exprese alopolyploidních genů“. Genetika PLoS. 10 (3): e1004180. doi:10.1371 / journal.pgen.1004180. PMC  3945203. PMID  24603805.
  7. ^ A b Moon, C.D .; Craven, K.D .; Leuchtmann, A .; Clement, S.L .; Schardl, C.L. (2004). "Prevalence mezidruhových hybridů mezi nepohlavními houbovými endofyty trav". Molekulární ekologie. 13 (6): 1455–1467. doi:10.1111 / j.1365-294X.2004.02138.x. PMID  15140090.
  8. ^ Campbell, M. A.; Ganley, A.R.D .; Gabaldón, T .; Cox, M.P. (2016). "Případ chybějících starodávných houbových polyploidů". Americký přírodovědec. 188 (6): 602–614. doi:10.1086/688763. hdl:10230/28076. PMID  27860510.
  9. ^ Ganley, A.R.D .; Scott, D.B. (2002). "Společná evoluce v ribozomálních RNA genech Epichloë hybrid endofytů: srovnání mezi tandemově uspořádanou rDNA a rozptýleným 5S rrn geny ". Plísňová genetika a biologie. 35: 39–51. doi:10.1006 / fgbi.2001.1309. PMID  11860264.