Изменения в количестве транспозонов II класса у штамма Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum V03-2g и его производных мутантах с расширенной фитопатогенностью
Д.М. Афордоаньи1, А. Тоасенитч1, Ш.З. Валидов1,2
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия
2Казанский государственный аграрный университет, г. Казань, 420015, Россия
DOI: 10.26907/2542-064X.2019.1.56-65
Для цитирования: Афордоаньи Д.М., Тоасенитч А., Валидов Ш.З. Изменения в количестве транспозонов II класса у штамма Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum V03-2g и его производных мутантах с расширенной фитопатогенностью // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2019. – Т. 161, кн. 1. – С. 66–76. – doi: 10.26907/2542-064X.2019.1.66-76.
For citation: Afordoanyi D.M., Toacegnitche A., Validov S.Z. Changes in the copy number of class II transposons in Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum strain V03-2g and its derivatives with broadened phytopathogenicity. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2019, vol. 161, no. 1, pp. 66–76. doi: 10.26907/2542-064X.2019.1.66-76. (In Russian)
Аннотация
Фитопатогенные представители Fusarium oxysporum могут поражать более 120 видов культурных растений и представляют серьезную опасность для мирового сельского хозяйства. Большое количество специальных форм, патогенных к разным видам растений, указывает на быструю адаптацию F. oxysporum к новым хозяевам. Основой такой адаптивности может являться пластичность геномов штаммов этого вида, возникающая, в том числе, из-за активности транспозибельных элементов. Исследованы изменения в количестве транспозибельных элементов II класса у штамма F. oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum V03-2g. Показано, что при многократных пассажах количество всех изученных транспозибельных элементов увеличилось, тогда как у исходного штамма, хранившегося в замороженном виде, количество транспозонов было сравнимо с таковым у томатного патогена F. oxysporum f. sp. radicis-lycopersici ZUM2407. Кроме того, у мутантных вариантов штамма V03-2g с расширенным кругом хозяев наблюдались разнонаправленные изменения в количестве транспозибельных элементов, что указывает на возможность перестроек генома F. oxysporum в течение относительно короткого периода.
Ключевые слова: Fusarium oxysporum, специальная форма, транспозоны, IGS, количественная ПЦР
Благодарности. Работы проводятся при финансовой поддержке государства в лице Минобрнауки России. Соглашение о предоставлении субсидии №14.610.21.0017. Уникальный идентификатор проекта RFMEFI61017X0017.
Литература
1. Mazzeo M.F., Cacace G., Ferriello F., Puopolo G., Zoina A., Ercolano M.R., Siciliano R.A. Proteomic investigation of response to forl infection in tomato roots // Plant Physiol. Biochem. – 2014 – V. 74. – P. 42–49. – doi: 10.1016/j.plaphy.2013.10.031.
2. Michielse C.B., Rep M. Pathogen profile update: Fusarium oxysporum // Mol. Plant Pathol. – 2009. – V. 10, No 3. – P. 311–324. –doi: 10.1111/j.1364-3703.2009.00538.x.
3. Bani M., Rispail N., Evidente A., Rubiales D., Cimmino A. Identification of the main toxins isolated from Fusarium oxysporum f. sp. pisi race 2 and their relation with isolatesʼ pathogenicity // J. Agric. Food Chem. – 2014. – V. 62, No 12. – P. 2574–2580. – doi: 10.1021/jf405530g.
4. Fourie G., Steenkamp E.T., Ploetz R.C., Gordon T.R., Viljoen A. Current status of the taxonomic position of Fusarium oxysporum formae specialis cubense within the Fusarium oxysporum complex // Infect., Genet. Evol. – 2011. – V. 11, No 3. – P. 533–542. – doi: 10.1016/j.meegid.2011.01.012.
5. Ma L.J., Geiser D.M., Proctor R.H., Rooney A.P., OʼDonnell K., Trail F., Gardiner D.M., Manners J.M., Kazan K. Fusarium pathogenomics // Annu. Rev. Microbiol. – 2013. – V. 67. – P. 399–416. – doi: 10.1146/annurev-micro-092412-155650.
6. Davière J.M., Langin T., Daboussi M.J. Potential role of transposable elements in the rapid reorganization of the Fusarium oxysporum genome // Fungal Genet. Biol. – 2001. – V. 34, No 3. – P. 177–192. – doi: 10.1006/fgbi.2001.1296.
7. Kashiwa T., Suzuki T., Sato A., Akai K., Teraoka T., Komatsu K., Arie T. A new biotype of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici race 2 emerged by a transposon-driven mutation of avirulence gene AVR1 // FEMS Microbiol. Lett. – 2016. – V. 363, No 14. – Art. fnw132, P. 1–6. – doi: 10.1093/femsle/fnw132.
8. Validov S.Z., Kamilova F.D., Lugtenberg B.J. Monitoring of pathogenic and non-pathogenic Fusarium oxysporum strains during tomato plant infection // Microb. Biotechnol. – 2011. – V. 4, No 1. – P. 82–88. – doi: 10.1111/j.1751-7915.2010.00214.x.
9. Lievens B., van Baarlen P., Verreth C., van Kerckhove S., Rep M., Thomma B.P. Evolutionary relationships between Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici and F. oxysporum f. sp. radicis-lycopersici isolates inferred from mating type, elongation factor-1alpha and exopolygalacturonase sequences // Mycol. Res. – 2009. – V. 113, No 10. – P. 1181–1191. – doi: 10.1016/j.mycres.2009.07.019.
10. Hua-Van A., Davière J.M., Kaper F., Langin T., Daboussi M.J. Genome organization in Fusarium oxysporum: Clusters of class II transposons // Curr. Genet. – 2000. – V. 37, No 5. – P. 339–347. – doi: 10.1007/s002940050537.
11. Carr P.D., Tuckwell D., Hey P.M., Simon L., d'Enfert C., Birch M., Oliver J.D., Bromley M.J. The transposon impala is activated by low temperatures: Use of a controlled transposition system to identify genes critical for viability of Aspergillus fumigatus // Eukaryotic Cell. – 2010. – V. 9, No 3. – P. 438–448. – doi: 10.1128/EC.00324-09.
12. Rep M., van der Does H.C., Cornelissen B.J. Drifter, a novel, low copy hAT-like transposon in Fusarium oxysporum is activated during starvation // Fungal Genet. Biol. – 2005. – V. 42, No 6. – P. 546–553. – doi: 10.1016/j.fgb.2005.03.007.
13. Inami K., Yoshioka-Akiyama C., Morita Y., Yamasaki M., Teraoka T., Arie T. A genetic mechanism for emergence of races in Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici: Inactivation of avirulence gene AVR1 by transposon insertion // PLoS One. – 2012. – V. 7, No 8. – Art. e44101, P. 1–10. – doi: 10.1371/journal.pone.0044101.
Поступила в редакцию
29.05.18
Афордоаньи Даниэль Мавуена, аспирант, младший научный сотрудник НИЛ «Структурная биология»
Казанский (Приволжский) федеральный университет
ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия
E-mail: dafordoan@gmail.com
Тоасенитч Алексис, студент Института фундаментальной медицины и биологии
Казанский (Приволжский) федеральный университет
ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия
E-mail: toales6@gmail.com
Валидов Шамиль Завдатович, PhD, старший научный сотрудник НИЛ «Структурная биология», старший научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики
Казанский (Приволжский) федеральный университет
ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия
Казанский государственный аграрный университет
ул. К. Маркса, д. 65, г. Казань, 420015, Россия
E-mail: szvalidov@kpfu.ru
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.
