Primena testova vegetativne kompatibilnosti za identifikaciju biodiverziteta fitopatogenih gljiva
Sažetak
Vizuelna ocena fenotipa koja se izvodi kada se dva izolata ili soja jedne vrste gljive gaje u združenim kulturama na specifičnim podlogama, poznata kao test vegetativne ili heterokarionske kompatibilnosti ili nekompatibilnosti, omogućava identifikaciju klonova gljive i njihovu klasifikaciju prema filogenetskim grupama. Hife izolata koje imaju identične alele kod svih vic lokusa mogu da anastomoziraju u oblik vidljivog heterokariona. Izolati koji dele kompatibilne lokuse i mogu da anastomoziraju jedni s drugima pripadaju subpopulaciji označenoj kao vegetativno kompatibilna grupa (VCG) koja je genetski odvojena od drugih vegetativno kompatibilnih grupa (VCGs). Svaka VCG je specifična prema biljci domaćinu ili srodnoj grupi domaćina i može ili ne mora biti virulentna na drugim domaćinima.
Vegetativna kompatibilnost može biti utvrđena na različite načine, ali se najčešće koriste komplementarni auksotrofni sojevi, ili sojevi koji su nastali spontanom mutacijom tokom ishrane, a koji su sposobni da obrazuju prototrofni heterokarion. Smatra se da su nit mutanti izvrsni genetički markeri za utvrđivanje vegetativne kompatibilnosti i grupisanje sojeva ili klonova jedne vrste gljive u iste ili različite VCGs. Nesposobnost da se odredi stepen srodnosti korišćenjem VCGs, već samo da li su izolati isti ili ne, ograničava tipove analiza koje bi mogle biti postavljene. VCGs su najefikasnije kada se koriste za utvrđivanje prisustva specifičnog soja u populaciji.
U radu je dat pregled značaja fenomena vegetativne kompatibilnosti, kao jedne veoma značajne genetičke osobine kod askomiceta kojom se jedna subpopulacija može identifikovati kao posebna genetička grupa. Isto tako, dat je detaljan opis postupka za izolaciju, identifikaciju i utvrđivanje fenotipa nit mutanata, kao i za identifikaciju komplementarnih sojeva i VCGs.
Reference
--
Amrita Vishwa Vidyapeetham Virtual Lab. (2012). Isolation and identification of auxotrophic and drug resistant mutants. Retrieved from http://amrita.vlab.co.in/?sub=3&brch=76&sim=1089&cnt=1
Anagnostakis, S.L. (1982). Biological control of chestnut blight. Science, 215(4532), 466-71. pmid:17771259. doi:10.1126/science.215.4532.466
Baayen, R.P., Donnell, O.K., Bonants, P.J., Cigelnik, E., Kroon, L.P., Roebroeck, E.J., & Waalwijk, C. (2000). Gene Genealogies and AFLP Analyses in the Fusarium oxysporum Complex Identify Monophyletic and Nonmonophyletic Formae Speciales Causing Wilt and Rot Disease. Phytopathology, 90(8), 891-900. pmid:18944511
Bowden, R.L., & Leslie, J.F. (1992). Nitrate nonutilizing mutants of Gibberella zeae (Fusarium graminearum) and their use in determining vegetative compatibility. Experimental Mycology, 16, 308-315.
Correll, J.C., Klittich, C.J., & Leslie, J.F. (1987). Nitrate non-utilizing mutants of Fusarium oxysporum and their use in vegetative compatibility tests. Phytopathology, 77(12), 1640-1646. doi:10.1094/Phyto-77-1640
Cove, D.J. (1976). Cholorate toxicity in Aspergillus nidulans: the selection and characterisation of chlorate resistant mutants. Heredity, 36(2), 191-203. pmid:773908. doi:10.1038/hdy.1976.24
Daayf, F., Nicole, E.M., & Geiger, J.P. (1995). Differentiation of Verticillium dahliae populations on the basis of vegetative compatibility tests. Phytopathology, 77, 1640-1646.
Dervis, S., Yetisir, H., Tok, F.M., Kurt, S., & Karaca, F. (2009). Vegetative compatibility groups and pathogenicity of Verticillium dahliae isolates from watermelon in Turkey. African Journal of Agricultural Research, 4(11), 1268-1275.
Elmer, W.H. (1991). Vegetative compatibility groups of Fusarium proliferatum from asparagus and comparisons of virulence, growth rates, and colonization of asparagus residues among groups. Phytopathology, 81(8), 852-857. doi:10.1094/Phyto-81-852
Glass, N.L., Jacobson, D.J., & Shiu, P.K. (2000). The genetics of hyphal fusion and vegetative incompatibility in filamentous ascomycete fungi. Annual review of genetics, 34, 165-186. pmid:11092825
Gordon, T.R., & Martyn, R.D. (1997). The evolutionary biology of Fusarium oxysporum. Annual review of phytopathology, 35, 111-28. pmid:15012517
Jacobson, D.J., & Gordon, T.R. (1988). Vegetative compatibility and self-incompatibility within Fusarium oxysporum f. sp. melonis. Phytopathology, 78, 669-672.
Kistler, H.C. (1997). Genetic Diversity in the Plant-Pathogenic Fungus Fusarium oxysporum. Phytopathology, 87(4), 474-9. pmid:18945129
Kistler, H.C., Alabouvette, C., Baayen, R.P., Bentley, S., Brayford, D., Coddington, A., . . . Donnell, O.K. (1998). Systematic Numbering of Vegetative Compatibility Groups in the Plant Pathogenic Fungus Fusarium oxysporum. Phytopathology , 88(1), 30-2. pmid:18944995
Klein, K.K., & Correll, J.C. (2001). Vegetative compatibility group diversity in Fusarium. In B.A. Summerell, J.F. Leslie, D. Backhouse, W.L. Bryden, & L.W. Burgess (Eds.), Fusarium - Paul E. Nelson Memorial Symposium. (p. 392). St. Paul, Minnesota: APS Press.
Krnjaja, V. (2005). Uloga Fusarium spp. u kompleksu prouzrokovača truleži korena lucerke (Medicago sativa L.). (pp. 1-124). Zemun: Poljoprivredni fakultet, Univerzitet u Beogradu. Doktorska disertacija.
Krnjaja, V., Lević, J., Stanković, S., & Tančić, S. (2008). Pathogenic and genetic characterisation of Fusarium sporotrichioides. Cereal Research Communications, 36(suppl 2), 511-512.
Krnjaja, V., Lević, J., Stanković, S., & Tomić, Z. (2007). Pathogenicity and diversity of vegetative compatibility of Fusarium verticillioides. Proceedings of Natural Science Matica Srpska, 113, 103-111. doi:10.2298/ZMSPN0713103K
Krnjaja, V., Lević, J., Tomić, Z., & Stanković, S. (2007). Diversity of vegetative compatibility of Fusarium oxysporum isolated from alfalfa roots in Serbia. Journal of Mountain Agriculture on the Balkans, 10(5), 973-986.
Krnjaja, V., Lević, J., Stanković, S., & Tančić, S. (2012). Genetic, pathogenic and toxigenic variability of F. proliferatum isolated from maize kernels. African Journal of Biotechnology, 11(20), 4660-4665.
Leslie, J.F. (1993). Fungal vegetative compatibility. Annual review of phytopathology, 31, 127-50. pmid:18643765
Leslie, J.F. (2003). Vegetative compatibility groups. In KSU Laboratory Workshop on Fusarium. (pp. 1-38). Manhatten, KS, USA: Kansas Sate University. Chapter 5D.
Leslie, J.F., & Summerell, A.B. (2006). The Fusarium Laboratory Manual. (p. 388). Ames, Iowa, USA: Blackeell Publishing.
Leslie, J.F., & Yamashiro, C.T. (1997). Effects of the tol mutation on allelic interactions at het loci in Neurospora crassa. Genome, 40(6), 834-40. pmid:9449795
Lević, J. (2008). Vrste roda Fusarium u oblasti poljoprivrede, veterinarske i humane medicine. (p. 1226). Beograd: Institut za kukuruz „Zemun Polje“, Beograd-Zemun i Društvo genetičara Srbije (ed.), Cicero.
Liu, W., & Sundheim, L. (1996). Nitrate nonutilizing mutants and vegetative compatibility groups in Fusarium poae. Fungal Genetics and Biology, 20, 12-17.
Muntanola-Cvetković, M. (1990). Opšta mikologija. (p. 320). Beograd: Načna knjiga.
Pál, K., van Diepeningen, A.D., Varga, J., Hoekstra, R.F., Dyer, P.S., & Debets, A.J.M. (2007). Sexual and vegetative compatibility genes in the aspergilli. Studies in mycology, 59, 19-30. pmid:18490952
Puhalla, J.E. (1985). Classification of strains of Fusarium oxysporum on the bases of vegetative compatibility. Canadian Journal of Botany, 63, 179-183.
Strausbaugh, C.A., Schroth, M.N., Weinhold, A.R., & Hancock, J.G. (1992). Assesment of vegetative compatibility of Verticillium dahliae tester strains and isolates from California potatos. Phytopathology, 82(1), 61-68. doi:10.1094/Phyto-82-61
Swift, C.E., Wickliffe, E.R., & Schwartz, H.F. (2002). Vegetative compatibility groups of Fusarium oxysporum f. sp. cepae from onion in Colorado. Plant Disease, 86, 606-610.
Takehara, T., Kuniyasu, K., Mori, M., & Hagiwara, H. (2003). Use of a Nitrate-Nonutilizing Mutant and Selective Media to Examine Population Dynamics of Fusarium oxysporum f. sp. spinaciae in Soil. Phytopathology, 93(9), 1173-81. pmid:18944103
Taylor, J.W., Jacobson, D.J., & Fisher, M.C. (1999). The evolution of asexual fungi: Reproduction, speciation and classification. Annual review of phytopathology, 37, 197-246. pmid:11701822
Tešić, Ž., & Todorović, M. (1988). Mikrobiologija. Poljoprivredni fakultet. (p. 249). Beograd, Beograd: Naučna knjiga.
Vaillancourt, L.J., & Hanau, R.M. (1994). Nitrate-nonutilizing mutants used to study heterokaryosis and vegetative compatibility in Glomerella graminicola (Colletotrichum graminicola). Experimental Mycology, 18, 311-319.
Woo, S.L., Zoina, A., del Sorbo, G., Lorito, M., Nanni, B., Scala, F., & Noviello, C. (1996). Characterization of Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli by pathogenic races, VCGs, RFLPs, and RAPD. Phytopathology, 86(9), 966. doi:10.1094/Phyto-86-966
--
- Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga "Creative Commons Attribution licencom" koja omogućava drugima da dele rad, uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
- Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju članka objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je članak izvorno objavljen u ovom časopisu.
- Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni članak onlajn (npr. u institucionalni repozitorijum ili na svoju internet stranicu) pre ili tokom postupka prijave rukopisa, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog članka (Vidi Efekti otvorenog pristupa).