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Sexual Development and Ascospore Discharge in <em>Fusarium graminearum</em>

Fusarium graminearum has become a model system for studies in development and pathogenicity of filamentous fungi. F. graminearum most easily produces ...

The role of Mid1, a stretch-activated ion channel capable of being permeated by calcium, in ascospore development and forcible discharge from asci was examined in the pathogenic fungus Gibberella zeae (anamorph Fusarium graminearum). The Î”mid1 mutants exhibited a >12-fold reduction in ascospore discharge activity and produced predominately abnormal two-celled ascospores with constricted and fragile septae. The vegetative growth rate of the mutants was âˆ¼50% of the wild-type rate, and production of macroconidia was >10-fold lower than in the wild type. To better understand the role of calcium flux, Î”mid1 Î”cch1 double mutants were also examined, as Cch1, an L-type calcium ion channel, is associated with Mid1 in Saccharomyces cerevisiae. The phenotype of the Î”mid1 Î”cch1 double mutants was similar to but more severe than the phenotype of the Î”mid1 mutants for all categories. Potential and current-voltage measurements were taken in the vegetative hyphae of the Î”mid1 and Î”cch1 mutants and the wild type, and the measurements for all three strains were remarkably similar, indicating that neither protein contributes significantly to the overall electrical properties of the plasma membrane. Pathogenicity of the Î”mid1 and Î”mid1Î”cch1 mutants on the host (wheat) was not affected by the mutations. Exogenous calcium supplementation partially restored the ascospore discharge and vegetative growth defects for all mutants, but abnormal ascospores were still produced. These results extend the known roles of Mid1 to ascospore development and forcible discharge. However, Neurospora crassa Î”mid1 mutants were also examined and did not exhibit defects in ascospore development or in ascospore discharge. In comparison to ion channels in other ascomycetes, Mid1 shows remarkable adaptability of roles, particularly with regard to niche-specific adaptation.

Mid1, a mechanosensitive calcium ion channel, affects growth, development, and ascospore discharge in the filamentous fungus Gibberella zeae.

Die Rolle des Mid1, eine Strecke aktivierte Ionenkanal Lage wird durch Calcium, Ascosporen Entwicklungs-und gewaltsame Entlastung von ASKI durchdrungen wurde in die krankheitserregenden Pilz Gibberella Zeae (Anamorph Fusarium Graminearum) untersucht. Die &Delta;mid1-Mutanten ausgestellt ein &gt; Zw&ouml;lffache R&uuml;ckgang der Ascus Entlastung, Aktivit&auml;t und produziert &uuml;berwiegend abnorme zwei-celled Ascosporen mit engen und zerbrechlichen Septae. Das vegetative Wachstum der Mutanten war &sim;50 % des Wildtyp und Produktion von Macroconidia &gt; 10-fache niedriger als in der Wild-Typ. Zum besseren Verst&auml;ndnis die Rolle der Kalziumflu&szlig; wurden &Delta;mid1 &Delta;cch1 doppelte Mutanten auch untersucht, wie Kmk1, eine L-Typ-Kalzium-Ionenkanal, Mid1 in Saccharomyces Cerevisiae zugeordnet ist. Der Ph&auml;notyp der &Delta;mid1 &Delta;cch1 Doppel-Mutanten war &auml;hnlich, aber strenger als der Ph&auml;notyp der &Delta;mid1-Mutanten f&uuml;r alle Kategorien. Potenzial und Strom-Spannungs-Messungen wurden in den vegetativen Hyphen von der &Delta;mid1 und &Delta;cch1-Mutanten und die Wild-Typ, und die Ma&szlig;e f&uuml;r alle drei St&auml;mme waren bemerkenswert &auml;hnlich, darauf hinweist, dass weder Protein signifikant auf die gesamten elektrischen Eigenschaften der Plasmamembran beitr&auml;gt. Pathogenit&auml;t von der &Delta;mid1 und &Delta;mid1&Delta;cch1-Mutanten auf dem Host (Weizen) wurde die Mutationen nicht betroffen. Exogene Kalzium Supplementierung teilweise wiederhergestellt die Ascosporen Entlastung und vegetatives Wachstum M&auml;ngel f&uuml;r alle Mutanten, aber abnormale Ascosporen wurden noch produziert. Diese Ergebnisse erweitern die bekannten Rollen der Mid1 Ascosporen Entwicklung und gewaltsame Entlastung. Jedoch wurden Neurospora Crassa &Delta;mid1 Mutanten auch gepr&uuml;ft und keine M&auml;ngel Ascosporen Entwicklung oder im Ascus Entlastung aufweisen. Im Vergleich zur Ionenkan&auml;le in anderen Ascomycetes zeigt Mid1 bemerkenswerte Anpassungsf&auml;higkeit der Rollen, insbesondere im Hinblick auf die Nischen-spezifische Anpassung.

Mid1, ein Mechanosensitive Kalzium-Ionenkanal wirkt sich auf Wachstum, Entwicklung und Ascosporen Entlastung in den filament&ouml;sen Pilz Gibberella Zeae.

Fusarium graminearum, the causal agent of head blight of wheat, was the third filamentous fungus to have a completed genome sequence. Since the release of the genome sequence in 2003, F. graminearum has become a model for studies of genomics and transcriptomics, mycotoxins, fungal population genetics, gene function, and sexual development. Herein we present the techniques we have used in our laboratory to perform expression analyses on life cycle stages of F. graminearum and techniques to functionally characterize those genes identified as potentially interesting.

Fusarium graminearum from expression analysis to functional assays.

Fusarium Graminearum, Erreger der Kopf F&auml;ulnis des Weizens, wurde der dritte filament&ouml;sen Pilz eine abgeschlossene Genom-Sequenz haben. Seit der Ver&ouml;ffentlichung der Genom-Sequenz im Jahr 2003 ist F. Graminearum Modell f&uuml;r Studien der Genomik und Transcriptomics, Mykotoxine, pilzartige Populationsgenetik Genfunktion und sexuelle Entwicklung geworden. Hier pr&auml;sentieren wir Ihnen die Techniken, die wir haben in unserem Labor verwendet zum Durchf&uuml;hren von Analysen der Ausdruck auf Phasen des Lebenszyklus von F. Graminearum und Techniken, um funktionell charakterisieren diese Gene identifiziert als potentiell interessant.

Article	Year
Mid1, a mechanosensitive calcium ion channel, affects growth, development, and ascospore discharge in the filamentous fungus Gibberella zeae. Eukaryotic cell\| PubMed ID: 21357477	2011
Fusarium graminearum from expression analysis to functional assays. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)\| PubMed ID: 21590414	2011

Brad Cavinder

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