Эпихлоя гибридная - Epichloë hybrida

Эпихлоя гибридная
Epichloe hybrida Lp1 conidiophore.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Учебный класс:Сордариомицеты
Заказ:Hypocreales
Семья:Clavicipitaceae
Род:Эпихлоя
Разновидность:
E. hybrida
Биномиальное имя
Эпихлоя гибридная
М.П. Кокс и М.А. Кэмпбелл

Эпихлоя гибридная является системным, бесполым и передающимся через семена эндофитом райграс многолетний (Lolium perenne L.) в пределах рода Эпихлоя.[1] Межвидовой аллополиплоид двух гаплоидных родительских видов Эпихлоя тифина и Epichloë festucae var. лолии (ранее классифицировался как Неотифодиум лолии), E. hybrida был впервые обнаружен в 1989 г.,[2] признан межвидовым гибридом в 1994 г.,[3] но официально назван только в 2017 году.[1] Ранее этот вид часто неофициально называли Эпихлоя тифина Икс Epichloë festucae var. лолии, или по идентификатору его наиболее хорошо изученного штамма, Lp1.[1] Эпихлоя гибридная это симбионт райграса многолетнего, где его присутствие почти полностью бессимптомно.[4] Этот вид был коммерциализирован из-за преимуществ его составов против насекомых на пастбищах,[5] хотя сейчас он чаще используется в качестве экспериментальной модельной системы для изучения межвидовой гибридизации у грибов.[6][1]

Типовой образец E. hybrida проводится в Коллекция американских типовых культур под инвентарным номером голотипа ТСД-66.

Гибридный статус

Конидиум Эпихлоя гибридная Lp1, окрашенный DAPI (4 ', 6-диамидино-2-фенилиндол), показывающий, что каждая клетка содержит только одно ядро.

Род Эпихлоя характеризуется частым образованием межвидовых, обычно бесполых, аллополиплоидных видов, которые обычно называют гибридами.[7] Гаплоидный, половой Эпихлоя виды обычно несут только один гомеолог («генную копию») в данном генетическом локусе, но межвидовые гибриды первоначально были идентифицированы по наличию двух или трех гомеологов, что указывает на их происхождение от двух или трех различных родительских видов.[7] По состоянию на 2016 год Эпихлоя имел самые известные межвидовые гибриды любого рода грибов.[8] Эпихлоя гибридная был одним из первых Эпихлоя гибриды идентифицированы.[3] Хотя дата события гибридизации точно не известна, верхняя граница составляет ~ 300 000 лет.[6]

Морфология колонии E. hybrida Lp1 - это компактная форма с волнистыми краями, в отличие от морфологии любого из родителей. Конидии запятнанный DAPI, который связывается с ДНК, показывают только одно ядро, подтверждая, что E. hybrida является одноядерным, а не просто межвидовым дикарион.

Морфология культуры межвидового гибрида, Эпихлоя гибридная, в отличие от двух штаммов от родительского вида, E. festucae var. лолии и E. typhina.

Однородительское наследование мтДНК и рДНК

За некоторыми исключениями, полный набор ядерных генов, по-видимому, наследуется и сохраняется от обоих родительских видов.[6] Напротив, митохондриальная ДНК из E. hybrida происходит только из E. festucae var. лолии,[3][1] в то время как рибосомная ДНК существует только как E. typhina Тип последовательности рДНК, при этом другой родительский тип, вероятно, утрачен из-за согласованная эволюция.[9][1]

Следовательно, рибосомы из E. hybrida вероятно, состоит из E. typhina рРНК, но смесь E. festucae var. лолии и E. typhina рибосомальные белки. Хотя можно ожидать, что присутствие дивергентно эволюционирующих рибосомных белков приведет к созданию плохо функционирующих рибосом, большинство E. festucae var. лолии и E. typhina гены рибосомных белков имеют сходные уровни экспрессии.[1] Следовательно, кажется, что экспрессия гена E. festucae var. лолии рибосомные белки не подавлялись, несмотря на потенциальную несовместимость рибосом.

История

Эпихлоя гибридная был впервые изолирован от райграс многолетний семена, собранные в рамках национальной селекционной программы, финансируемой Министерство сельского хозяйства Франции в начале 1980-х гг.[1] Управляется Жилем Шарме и Франсуа Бальфурье в Национальный институт сельскохозяйственных исследований (INRA) в Клермон-Ферран Исследователи INRA и национальная группа из десяти частных селекционеров отобрали 547 естественных популяций райграса по всей Франции. Основная коллекция из 110 образцов, включая E. hybrida исходное население, было передано в INRA Лузиньян в 2000 году, где он теперь составляет основу современной французской программы селекции многолетнего райграса.

Образец F187 был собран летом 1983 года Жоэлем Менье, сотрудником французской племенной компании. Майсадур, и по состоянию на 2016 год внесен в коллекцию INRA под инвентарным номером # 010204. Место сбора - естественный луг у с. Bidache во французском административном отделении Pyrénées Atlantiques на юго-западе Франции. Менее чем в 30 км от побережья Атлантического океана и на высоте менее 100 м над уровнем моря в этой области жаркое лето и мягкая зима, а также очень влажная погода с обильными осадками в течение года.[1]

В конце 1980-х годов коллекция INRA была передана Сиднею Истону, селекционеру растений в Новой Зеландии. Отдел научных и производственных исследований (DSIR), и это новозеландское отделение коллекции теперь размещено в Центр гермоплазмы Марго Форд на AgResearch Crown Research Institute. Номер доступа F187 в то время был перекодирован как номер A6056.

Программа эндофитов, направленная на систематическую изоляцию перспективных для сельского хозяйства Эпихлоя Штаммы из этого и других сборов семян райграса были предприняты Гарриком Лачем в конце 1980-х - начале 1990-х годов. Рассада райграса из партии семян INRA F187 была признана продуцирующей желаемые соединения против насекомых. Первоначально назывался 187BB, E. hybrida Lp1 был идентифицирован в 1989 году как двадцать восьмой изолят, полученный из партии семян. Этот изолят был помещен в группу Эпихлоя штаммы, известные как Lолий пErenne Таксономический граммгруппа 2, ЛпТГ-2,[2] который формальный E. hybrida теперь ожидается, что определение видов будет включать.[1]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j Кэмпбелл, M.A .; Tapper, B.A .; Simpson, W.R .; Johnson, R.D .; Mace, W .; Ram, A .; Lukito, Y .; Dupont, P.-Y .; Johnson, L.J .; Скотт, Д. Б.; Ganley, A.R.D .; Кокс, М. (2017). "Эпихлоя гибридная, sp. nov., новая модельная система для исследования аллополиплоидии грибов ». Микология. 109 (5): 715–729. Дои:10.1080/00275514.2017.1406174. PMID  29370579.
  2. ^ а б Christensen, M.J .; Leuchtmann, A .; Rowan, D.D .; Таппер, Б.А. (1993). "Таксономия Акремониум эндофиты овсяницы высокорослой (Festuca arundinaceа), овсяница луговая (F. pratensis) и райграс многолетний (Lolium perenne)". Микологические исследования. 97 (9): 1083–1092. Дои:10.1016 / S0953-7562 (09) 80509-1.
  3. ^ а б c Schardl, C.L .; Leuchtmann, A .; Tsai, H.F .; Collett, M.A .; Watt, D.M .; Скотт, Д. (1994). «Происхождение грибкового симбионта райграса многолетнего путем межвидовой гибридизации мутуалиста с возбудителем удушья райграс», Эпихлоя тифина". Генетика. 135: 1307–1317.
  4. ^ Christensen, M.J .; Saulsbury, K .; Simpson, W.R .; Таппер, Б.А. (2012). «Заметный эпифитный рост межвидового гибрида. Неотифодиум sp. эндофит на искривленных соцветиях хозяина ». Грибковая биология. 116: 42–48. Дои:10.1016 / j.funbio.2011.09.007.
  5. ^ Kerr, G .; Chapman, D.F .; Том, E.R .; Matthew, C .; Van Der Linden, A .; Baird, D.B .; Johnston, E .; Коркран, Дж. (2012). «Оценка сортов райграса многолетнего: улучшение тестирования» (PDF). Труды Ассоциации пастбищ Новой Зеландии. 74: 127–136.
  6. ^ а б c Cox, M.P .; Dong, T .; Shen, G .; Dalvi, Y .; Скотт, Д. Б.; Гэнли, А. Р. Д. (2014). «Межвидовой гибрид грибов раскрывает правила кросс-царства для паттернов экспрессии аллополиплоидных генов». PLoS Genetics. 10 (3): e1004180. Дои:10.1371 / journal.pgen.1004180. ЧВК  3945203. PMID  24603805.
  7. ^ а б Moon, C.D .; Craven, K.D .; Leuchtmann, A .; Clement, S.L .; Шардл, К. (2004). «Преобладание межвидовых гибридов среди бесполых грибковых эндофитов трав». Молекулярная экология. 13 (6): 1455–1467. Дои:10.1111 / j.1365-294X.2004.02138.x. PMID  15140090.
  8. ^ Кэмпбелл, M.A .; Ganley, A.R.D .; Gabaldón, T .; Кокс, М. (2016). «Дело об исчезновении древних грибковых полиплоидов». Американский натуралист. 188 (6): 602–614. Дои:10.1086/688763. HDL:10230/28076. PMID  27860510.
  9. ^ Ganley, A.R.D .; Скотт, Д. (2002). "Согласованная эволюция генов рибосомной РНК Эпихлоя эндофитный гибрид: сравнение тандемно расположенной рДНК и диспергированной 5S ррн гены ». Грибковая генетика и биология. 35: 39–51. Дои:10.1006 / fgbi.2001.1309. PMID  11860264.