Croisements sexués et l'isolement de la descendance recombinante sont des outils de recherche importants pour le champignon filamenteux,<em> Fusarium graminearum</em>, Les techniques nécessaires de mener à bien ces processus sont présentés.
Fusarium graminearum est devenu un système modèle pour les études en matière de développement et de la pathogénicité des champignons filamenteux. F. graminearum produit le plus facilement les organes de fructification, appelés périthèces, sur gélose de carotte. Les périthèces contiennent de nombreux types de tissus, des produits à des stades spécifiques du développement périthèce. Il s'agit notamment (par ordre d'apparition) la formation des initiales périthèce (qui donnent lieu à des hyphes ascogènes), la paroi extérieure, paraphyses (mycélium stérile qui occupent le centre du périthèce jusqu'à ce que le asques se développent), le asques, les ascospores et les au sein de l'asques 14. Le développement de chacun de ces tissus est séparé par environ 24 heures et a été la base d'études de transcriptomique pendant le développement sexuel 12,8. Reportez-vous à Hallen et al. (2007) pour une description plus approfondie du développement, y compris des photographies de chaque étape. Ici, nous présentons les méthodes pour générer et à la récolte synchronement le développement de pelouses périthèces pour les études temporelles de la régulation des gènes, le développement et les processus physiologiques. Bien que ces méthodes sont écrites spécifiquement pour être utilisé avec F. graminearum, les techniques peuvent être utilisées pour une variété d'autres champignons, à condition que la fructification peut être induite dans la culture et il ya une certaine synchronie au développement. Nous avons récemment adapté ce protocole d'étudier le développement sexuel de F. verticillioides. Bien que les périthèces individu doit être cueillies à la main dans cette espèce, car une pelouse de développer périthèces n'a pas pu être induite, le processus a bien fonctionné pour étudier le développement (Sikhakolli et Trail, non publié).
La fonction la plus importante des fructifications fongiques est la dispersion des spores. Dans la plupart des espèces de Ascomycota (asque produire des champignons), les spores sont abattus à partir de l'asque, en raison de la génération de la pression de turgescence au sein de l'asque, la conduite d'éjection de spores (et fluide epiplasmic) par l'intermédiaire dupores dans la pointe asque 2,7. Nos études de la libération des ascospores forcé ont abouti à l'élaboration d'un "test de décharge des spores", que nous utilisons pour dépister des mutations dans le processus. Nous présentons ici les détails de cet essai.
F. graminearum est homothallique, et ne peut donc former des fructifications en l'absence d'un partenaire compatible. L'avantage de ce passage à niveau est homothallisme n'est pas nécessaire de générer des homozygotes progéniture pour un trait particulier, une facette qui a facilité l'étude du développement sexuel chez cette espèce 14,7. Cependant, les souches hétérothalliques est généré, qui peut être utilisé pour le franchissement 5,9. Il est également possible de traverser les souches homothalliques d'obtenir des mutants pour plusieurs gènes dans une souche 1. Cela se fait par un plat de Petri coinoculating avec 2 souches. Outre le point de rencontre, la majorité des périthèces sera recombinant (à condition d'une mutation dans l'un des souches parentales n'inhibe paspollinisation croisée). Comme l'âge périthèces, ils respirent la ascospores en masse au lieu de les évacuer de force. L'exsudat de spores résultant (appelé cirrhus) se trouve à la pointe du périthèce et peut facilement être enlevé pour la récupération des spores individuelles. Ici, nous présentons un protocole pour faciliter l'identification des périthèces recombinant et la récupération de la descendance recombinante.
F. graminearum est particulièrement bien adapté à l'étude du développement du corps fructifère en raison de la disponibilité d'un génome bien annotée ( mips.helmholtz-muenchen.de/genre/proj/FGDB / ; 4), et de la disponibilité d'un Affymetrix- sur la base microréseau 6. Cela a facilité la capacité à identifier les gènes importants pour la libération des ascospores 7,11,3. Les méthodes présentées ici permettent au chercheur de se concentrer sur un ensemble discret de stades de développement et des fonctions pour l'analyse génétique des fructifications de F. graminearum. Les méthodes sont également facilement adaptables aux champignons connexes qui peuvent être induites à fruits dans la culture, et peut être utilisé comme un standard pour le développement dans une variété d'autres types de fructification des champignons.
La capacité d'évaluer un phénotype de tir des spores peuvent être subtils dans les espèces où les spores sont de petite taille et difficiles à voir, comme <em> F. graminearum. La collection de spores sur une lame propre facilite à la fois une évaluation visuelle, et l'évaluation quantitative, sous forme de spores peuvent être lavés de la lame et quantifié. Certaines espèces fongiques produisent un mucilage qui entoure leur spores et les spores ne peut pas être rincé, mais doivent être comptés au microscope car ils restent sur la diapositive. Nous avons trouvé que cela est vrai de Sclerotinia sclerotiorum.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par une subvention de la National Science Foundation (MCB-0923794 à FT).
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
Fusarium graminearum strain PH-1 | Fungal Genetics Stock Center, Kansas | FGSC 9075 |
Tween 60 | Sigma-Aldrich | P1629 |
Czapek’s Dox Agar | Difco, Becton Dickinson | 233810 |
Potassium Chlorate | Sigma-Aldrich | 255572 |