Сексуальные кресты и изоляции рекомбинантного потомства являются важным инструментом исследования для нитчатых грибов, Fusarium graminearum Методам необходимо успешно осуществлять эти процессы представлены.
Методическая статья
Сексуальные кресты и изоляции рекомбинантного потомства являются важным инструментом исследования для нитчатых грибов, Fusarium graminearum Методам необходимо успешно осуществлять эти процессы представлены.
Fusarium graminearum стал модельной системой для изучения развития и патогенности нитевидных грибов. F. graminearum легче всего образует плодовые тела, называемые перитециями, на морковном агаре. Перитеции содержат многочисленные типы тканей, которые образуются на определенных стадиях развития перитеция. К ним относятся (в порядке появления): формирование зачатков перитеция (из которых развиваются аскогенные гифы), внешняя стенка, парафизы (стерильный мицелий, занимающий центр перитеция до развития сумк), сумки и аскоспоры внутри сумок14. Развитие каждой из этих тканей разделено примерно 24 часами, что послужило основой для транскриптомных исследований в ходе полового развития12,8. Более подробное описание развития, включая фотографии каждой стадии, приведено в работе Hallen et al. (2007). Здесь мы представляем методы получения и сбора синхронно развивающихся газонов перитециев для временных исследований регуляции генов, развития и физиологических процессов. Хотя эти методы написаны специально для использования с F. graminearum, данные техники могут быть применены к различным другим грибам, при условии, что плодоношение может быть индуцировано в культуре и наблюдается определенная синхронность развития. Недавно мы адаптировали этот протокол для изучения полового развития F. verticillioides. Несмотря на то, что у этого вида отдельные перитеции приходится отбирать вручную, так как индуцировать газоны развивающихся перитециев не удалось, данный процесс хорошо зарекомендовал себя при изучении развития (Sikhakolli and Trail, неопубликованные данные).
Основной функцией плодовых тел грибов является распространение спор. У многих видов Ascomycota (грибов, образующих сумки), споры выстреливают из сумки вследствие создания тургорного давления внутри нее, что приводит к выбросу спор (и эпиплазматической жидкости) через пору на верхушке сумки2,7. Наши исследования принудительного выброса аскоспор привели к разработке «анализа выброса спор», который мы используем для скрининга мутаций в этом процессе. Здесь мы представляем подробное описание данного анализа.
F. graminearum является гомоталличным грибом, и поэтому может образовывать плодовые тела в отсутствие совместимого партнера. Преимущество гомоталлизма заключается в том, что для получения потомства, гомозиготного по определенному признаку, скрещивание не требуется, что облегчило изучение полового развития этого вида14,7. Тем не менее были созданы гетероталличные штаммы, которые можно использовать для скрещивания5,9. Также возможно скрещивать гомоталличные штаммы для получения мутантов по нескольким генам в одном штамме1. Это осуществляется путем совместной инокуляции одной чашки Петри двумя штаммами. В месте их соприкосновения большинство перитециев будут рекомбинантными (при условии, что мутация в одном из родительских штаммов не подавляет ауткроссинг). По мере созревания перитеции выделяют аскоспоры массово, а не выбрасывают их принудительно. Получаемый экссудат спор (называемый циррусом) скапливается на кончике перитеция и может быть легко удален для выделения отдельных спор. Здесь мы представляем протокол, облегчающий идентификацию рекомбинантных перитециев и выделение рекомбинантного потомства.
1. Производство Перитеции
2. Аскоспор разряда Пробирной
3. Генерация рекомбинантного потомства
4. Представитель Результаты
Производство перитеции
Цель состоит в том, чтобы газонперитеции без мицелия или спор очевидной. Поверхность культуры будет похож на черный бархат (рис. 1). В 24 часов после применения Tween поверхности агара должны быть легким блеском. Если мицелии появляются, то плита не может быть Царапины достаточно, чтобы вызвать perithecium развития.
Аскоспор разряда
Всегда предоставлять в анализе нескольких блоков агар от штамма дикого типа. Если те, не срабатывают, то либо ваш перитеции слишком молод или слишком стар. Если они слишком старые, то многочисленные гифы появится на поверхности культуры придав ему беловатый оттенок. Если это не так, они могут быть слишком молоды, и анализа должны быть вновь в 24 час. Иногда, культуры не выполнять хорошо, и эксперимент придется повторить. Убедитесь, что вы выполните тест при определенных условиях освещения.
Рекомбинантный потомство
Рекомбинантного перитеции должны составлять большинство перитеции по линии пересечения двух штаммов. Мы обычно перерабатывать до 10 cirrhi с креста и по крайней мере 4-6 из тех, должны быть рекомбинантные. Очень редко, мутация препятствует деформации от спаривания. Если один из родителей имеет фенотип аберрантных роста, то более чем в 2 фенотипы могут присутствовать среди колоний на ММЦ.

Рисунок 1. Этапы развития perithecium на морковь агара. Левые, 72 ч после применения Tween. Обратите внимание, красный пигмент, и очень молодые перитеции видны как черные зерна на поверхности. Да, на 144 ч, зрелые перитеции сформировались. Обратите внимание, почти полное отсутствие поверхностного мицелия в обеих культурах.

Рисунок 2. Разряда анализа. Оранжевый разъем агар морковь ориентирован так, тхат спор принудительно выписали из зрелых перитеции на ее поверхности может накапливаться на поверхности стекло. 15 часов времени накопления.

Рисунок 3. Различия в росте между Nit + и нит-колоний на селективной среде ММЦ. Нит-колоний (наконечники стрел) меньше. Нить + колоний (стрелки) показывает устойчивый рост. Фотография сделана через 7 дней.
Ф. graminearum особенно хорошо приспособлены к изучению плодоношения развитие тела в связи с наличием хорошо аннотированного генома ( mips.helmholtz-muenchen.de/genre/proj/FGDB / 4), а также наличие Affymetrix- основанный микрочипов 6. Это способствовало возможность идентифицировать гены, важные для аскоспор разряда 7,11,3. Методы, представленные здесь, позволяют исследователю сосредоточиться на дискретный набор этапов развития и функций для генетического анализа плодовых тел F. graminearum. Эти методы также легко адаптируется к связанным грибов, которые могут быть вызваны на фрукты в культуре, и может быть использован в качестве стандарта для развития целого ряда других грибковых типов тела плодоношения.
Способность оценивать фенотип стрельбы спор может быть тонким в вид, где споры малого и трудно понять, например, F. graminearum. Коллекция спор на чистую слайд облегчает и визуальной оценки и количественная оценка, так как споры могут быть смыты слайдов и количественно. Некоторые виды грибов производят слизь, которая окружает их споры и споры не могут быть смывается, но должны учитываться микроскопически они остаются на слайде. Мы нашли, что это верно Sclerotinia sclerotiorum.
Нам нечего раскрывать.
Эта работа была поддержана грантом от Национального научного фонда (MCB-0923794 для FT).
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Название реагента | Компания | Номер по каталогу | |
| Fusarium graminearum штамм PH-1 | Грибковые генетики со Центр, Канзас | FGSC 9075 | |
| Tween 60 | Sigma-Aldrich | P1629 | |
| Dox Чапека агар | Difco, Becton Dickinson | 233810 | |
| Хлорат калия | Sigma-Aldrich | 255572 |