Молекулярные подходы для исследования роли комбинативной изменчивости и дивергенции популяций в микроэволюции фитопатогенных грибовтезисы доклада

Работа с тезисами доклада


[1] Малеева Ю. В., Сколотнева Е. С., Лекомцева С. Н. Молекулярные подходы для исследования роли комбинативной изменчивости и дивергенции популяций в микроэволюции фитопатогенных грибов // Современные проблемы биологической эволюции: материалы конференции К 100-летию Государственного Дарвиновского музея. Москва, 17-20 сентября 2007 г. — ГДМ Москва, 2007. — С. 181–182. Исследовали молекулярные (RAPD, ITS, IGS, mtDNA RFLP) и белковые (фосфоглюкоизомераза, пептидаза и малатдегидрогеназа) маркеры у двух фитопатогеных грибов, отличающихся стратегией приспособления к растению-хозяину: картофелю и томатам - в случае P. infestans, и барбарису с культурными и дикими злаками - в случае P. graminis. Кластерный анализ молекулярных паттернов выявил частичное расхождение по растениям-хозяевам для P. infestans с существованием смешанной группы изолятов и достаточно четкое разделение для изолятов P. graminis. После произошедшей в начале 90-х гг. на территории России перестройки старой практически мономорфной клональной популяции P. infestans на достаточно генотипически разнообразную и с 2-мя типами спаривания новую популяцию (Maleeva, Kolesnikov, 1995; Дьяков и др., 1995; Maleeva et al., 1996; Малеева и др., 1999), на картофеле и особенно на томатах были найдены толстостенные зимующие ооспоры, образовавшиеся в результате полового процесса или на самофертильных изолятах (Аникина и др., 1997; Багирова, Дьяков, 1998; Смирнов, Еланский, 1999; Смирнов, 2003). Кроме того, у этого гриба может происходить парасексуальная рекомбинация (Долгова, Дьяков, 1986). Паразит может зимовать как в виде ооспор в растительных остатках, так и в виде мицелия в слабо пораженных клубнях, переходя в летний период с одного вида растения на другой как вегетативно, так и скрещиваясь. Вероятно, именно комбинативная изменчивость позволила некротрофному паразиту пасленовых расширить ареал, повысить агрессивность и патогенность для своих растений-хозяев. Ситуация с P. graminis совсем другая. При наличии восприимчивых к ржавчине барбарисов, на которых проходит половая стадия гриба, на диких злаках существуют клонально размножающиеся и зимующие в виде уредомицелия популяции P. graminis. Изоляты с сорняков вегетативно заражают и хлебные злаки, но генетическая структура у них при этом сохраняется стабильной. В современных условиях этот биотрофный паразит не сильно вредит с/х растениям, что привлекает к нему меньшее внимание агрономов и фитопатологов. Но в отдельные годы бывают вспышки болезни как на барбарисах, так и на злаках. В целом, изменчивость по изоферментным спектрам выше, чем по ДНК, так как в случае PCR-анализов мы сравниваем просто наборы амплифицированных фрагментов, а на изменчивость ферментов влияют и межгенные взаимодействия, и эпигеномные взаимодействия белков – продуктов экспрессии генов. Два этих фитопатогена избрали разную коэволюционную стратегию – агрессивной комбинативной изменчивости (оомицет P. infestans) и слабо агрессивных коадаптивных генетических комплексов (базидиомицет P. graminis), по-разному чередуя половую и бесполую стадии, что позволяет им обоим хорошо приспосабливаться к нестабильно меняющимся условиям среды. Работа поддержана грантами РФФИ, Английского Королевского Общества и Европейского Научного Фонда.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть