KIM KWON-JONG;EOM SEUNG-HEE;LEE SANG-PYO;JUNG HEE-SUN;KAMOUN SOPHIEN;LEE YOUN SU
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.15
no.3
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pp.502-509
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2005
Sexual reproduction plays an important role in the biology and epidemiology of oomycete plant pathogens such as the heterothallic species Phytophthora infestans. Recent worldwide dispersal of A2 mating type strains of P. infestans resulted in increased virulence, gene transfer, and genetic variation, creating new challenges for disease management. To develop a genetic assay for mating type identification in P. infestans, we used the Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) technique. The primer combination E+AT/M+CTA detected a fragment specific to A1 mating type (Mat-A1) of P. infestans. This fragment was cloned and sequenced, and a pair of primers (INF-1, INF-2) were designed and used to differentiate P. infestans Mat-A1 from Mat-A2 strains. The Mat A1-specific fragment was detected using Southern blot analysis of PCR products amplified with primers INF-1 and INF-2 from genomic DNA of 14 P. infestans Mat-A1 strains, but not 13 P. infestans Mat-A2 strains or 8 other isolates representing several Phytophthora spp. Southern blot analysis of genomic DNAs of P. infestans isolates revealed a 1.6 kb restriction enzyme (EcoRI, BamHI, AvaI)-fragment only in Mat-A1 strains. The A1 mating type-specific primers amplified a unique band under stringent annealing temperatures of $63^{\circ}C-64^{\circ}C$, suggesting that this PCR assay could be developed into a useful method for mating type determination of P. infestans in field material.
Distribution and alteration of mating type of Korean population for Phytophthora capsici were monitored from 1995 to 1998. Total 973 isolates collected from 75 pepper fields throughout the country were divided into A1 mating type 573 isolates and A2 mating type 400 isolates. Both mating types were founded in all provinces examined, but the distribution patterns differed between the fields, The single mating type of A1 or A2 isolates was found in some fields, whereas various combinations of both mating types were in all years and provinces surveyed. Ratios of A1 and A2 were varied with years and fields. However, only single mating type either A1 or A2 was detected in some fields. While, in another field located in Gongju, only A2 isolates were detected in 1995 and 1997, but A1 isolates were appeared in 1998. Varied ratios and alterations of A1 and A2 mating type in fields indicate a potential sexual recombination of the fungus, which may cause genetic diversity.
Park, Mi-Jeong;Ryoo, Rhim;Jang, Yeongseon;Ka, Kang-Hyeon
The Korean Journal of Mycology
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v.49
no.4
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pp.487-495
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2021
Lentinula edodes is a tetrapolar basidiomycete and its mating type is determined by two unlinked genetic loci, A and B. Theoretically, one dikaryotic strain could produce basidiospores with four different mating types in a 1:1:1:1 ratio. Previous studies have described the skewed segregation ratio of mating types among basidiospores of L. edodes. However, they were based only on morphological characteristics, such as clamp connection, to determine mating types. To clarify whether the segregation distortion of mating types is a general phenomenon in L. edodes, we analyzed the mating types of basidiospores obtained from three cultivars of L. edodes using recently developed DNA markers. We found that the skewed segregation of mating types was strain-specific, as reported previously. Among the three cultivars, one cultivar showed balanced segregation, while the other two displayed distorted segregation. We also examined the relationship between mating type and mycelial growth rate of monokaryons derived from each basidiospore. It was found that the monokaryotic mycelial growth rate was related to the A mating type but not to the B mating type. Therefore, homeodomain transcription factor genes that reside on the A locus or other genes linked to the A locus affect the growth rate of monokaryotic mycelia. Considering the importance of mating types in mushroom breeding, this study is informative for establishing an efficient breeding strategy as well as for understanding the mechanism of monokaryotic mycelial growth.
Phytophthora infestans populations collected from various geographical locations of Korea in 1991 and 1993 were analyzed for mating types and responses to metalaxyl. Both A1 and A2 mating type isolates were detected in 1991. The majority of the isolates were A2 mating type, but no A1 mating type was detected in 1993. About 40% of the isolates collected in 1991 were resistant to metalaxyl, and the distribution of metalaxyl-resistant isolates of P. infestans was strongly associated with their geographic origins in Korea. Metalaxyl-resistant isolates with EC50 values > 50$\mu\textrm{g}$/ml were collected from the northern provinces of Kangwon, Kyungbuk, and Chonbuk, but not from the southern provinces of Kyungnam, Chonnam, and Jeju in 1991. The drastic increase in the degree of quantitative resistance to metalaxyl was detected among the isolates from the southern provinces during 1991~1993. More than 50% of the isolates collected from the southern provinces of Kyungnam and Chonnam in 1993 had EC50 values >50$\mu\textrm{g}$/ml. The province of Kangwon had isolates with the greatest resistance to metalaxyl. this alpine areas might be the origin of metalaxyl-resistant isolates of P. infestans in Korea. The A2 genotype with metalaxyl resistance appears to be displacing the A1 genotype which is presently the predominant genotype in Korea.
The mating type a of yeast, Saccharomyces cerevisiae mutant with hmla2-102 and sir3-8ts was changed to type alpha by changing the growth temperature from 25C to 35C. A temperature-sensitive expression vector system was constructed using mating factor alpha1 (Mfalpha1) gene encoding alpha factor which is expressed in the type alpha cells. Vectors with different copy numbers were constructed by joining the promoter and pre or prepro-secretion single sequence of Mfalpha1 to promoterless PHO5' gene as a reporter gene.
This study was conducted to do the comparative analysis of mating type locus controlling the direct formation of fruiting body in Schizophyllum commune which is indigenous to North America with that of other identified mating locus. The 3120 bp Y-region nucleotide of A $\alpha$ 3 mating locus activating a developmental pathway in S. commune was determined, and appeared to have about 96% homology to S. commune 1-71 $A\alpha$3 allele indigenous to South America, showing strongly a conservative feature. This nucleotide analysis also showed above 96% homology highly in the seven presumed exons, and about 97% in the acidic rich region (AR), about 99% in homeodomain (H7), about 97% in the basic rich region (BR), about 95% in the serine rich region (Ser) respectively. In the comparative analysis to the translated polypeptide sequence, S. commune A $\alpha$ 3 mating locus containing Y-region also showed about 97% homology to the region of S. commune indigenous to North America, but the identity ratio to Y1 including Y4, Y5, Y6 different allele types was declined to about 41~49%. In the analysis of functional loci controlling mating activity, it is assumed to have a highly conservative feature showing about 98% homology in homeodomain polypeptide. Especially, it is notable that the homology ratio of above 85% in homeodomain motif between mating type alleles was higher than in the AR, BR, Ser showing about 10~50% homology.
Kim, Byung-Sup;Choi, Jin-Hoe;Chun, Whan-Hong;Ryu, Kyoung-Yul;Hahm, Young-Il;Lee, Youn-Su
The Korean Journal of Pesticide Science
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v.4
no.1
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pp.59-63
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2000
Isolates of Phytophthora infestans obtained from several locations of Kangwon area in 1998 and 1999 were examined on mating types and sensitivity to metalaxyl. Both A1 and A2 mating type isolates were isolated in 1998 and 1999. The majority of the P. infestans isolates were A1 mating type. About 64.3% of the isolates collected in 1998 and 99.1% in 1999 were determined as A1 mating type. Sensitivity of the P. infestans to metalaxyl was examined by measuring mycelial growth on V8 juice agar amended with $10{\mu}g/mL$ matalaxyl. About 44.6% of the isolates examined in 1988 were resistant to metalaxyl, 55.4% of the isolates were intermediate resistant, but sensitive isolate was not isolated. However, 10.5% of the isolates examined in 1999 were sensitive, 88.6% of the isolates were intermediate resistant, and 0.9% of the isolates were resistant to metalaxyl. This studies indicate that A1 mating type is displacing A2 mating type and metalaxyl sensitivity of the P. infestans isolates of Kangwon area is increasing. This result is quite different from trends of early in 1990s.
This study was examined to identify the race differentiation and distribution of mating type on Phytophthora capsici population in Korea. One hundred forty three isolates of P. capsici were collected from several locations of Korea in 2005-2007. In 2005, 20 isolates of P. capsici were collected and surveyed as A1 mating type of 75% and A2 mating type of 25%. In 2006, a total of 91 isolates were collected and separated as A1 mating type of 49.0%, A2 mating type of 42.9% and S type (sterile) of 3.3%. Isolates obtained in 2007 were similar to 2006 results. Totally, ratio of mating type of 153 isolates was confirmed that A1 type was 56.6%, A2 type was 39.2%, and S type was 4.2%. Thirteen pepper cultivars with different pathogenic response to 3 typical isolates having different mating were screened among 50 pepper cultivars and determined as race differential cultivars for investigation. The 11 races of P. capsici were found by using 13-race differential cultivars. These results indicated that at least 11 races of P. capsici are existed and confirmed race differentiation of P. capsici in pepper.
A total of 367 isolates of Phytophthora infestans was collected from the leaf samples of late blight disease from five provinces in Korea over the three growing seasons of 2002-2004. Of the 367 isolates, 337 isolates were of the A1 mating type, and 30 isolates were of A2 mating type, showing that the majority was A1 mating type. Profiles of Gpi and Pep defined four allozyme genotypes among the total of 367 isolates. All four allozyme genotypes could be distinguished on the basis of Gpi profiles alone, whereas all isolates were homozygous at the Pep locus (100/100). The mitochondrial DNA haplotype of all isolates were the IIa haplotype. Amplification of the genomic DNAs extracted from eight isolates of each mating type by polymerase chain reaction with the selected primer (OPC-5 primer) produced a total of 20 DNA bands, of which 11 bands were polymorphic. According to the RAPD analysis using the OPC-5 primer, 106 isolates including two standard isolates were separated into 8 groups at the similarity level of 92.5%. The RAPD groups were not correlated with the allozyme genotypes and the isolated locations. All of the eight RAPD groups were identified in Gangwon-do, suggesting that Gangwon-do is the center of origin of the P. infestans in Korea. A 600-bp DNA band generated with the OPC-5 primer was specific to A1 mating type isolates, but not detected with A2 mating type, showing that the specific PCR primer can distinguish different mating types in P. infestans.
To elucidate the distribution of mating type of Microsporum canis, originated from animals in Korea, a total of 272 strains of M. canis isolated from dogs and cats were mated with the tester strains of Nannizzia otae. Among 272 strains of M. canis examined, 217 strains(79.8%) were N. otae-, but none of strains showed+mating type. And 55 strains(20.0%) were reacted with neither N. otae+nor N. otae-.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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