Badania Grzybów Owadopatogenicznych W Ramach Działalności

Transcript

BADANIA GRZYBÓW OWADOPATOGENICZNYCH W RAMACH DZIAŁALNOŚCI PRACOWNI MYKOLOGICZNEJ ZSIGR UW I K O N F E R E N C J A Z Z A K R E S U P A T O L O G I I O W A D Ó W I N S T Y T U T B A D A W C Z Y L E Ś N I C T W A S Ę K O C I N S T A R Y , 6 – 7 M A R C A 2 0 1 2 NASZ PATRON Andrzej Batko PRACOWNIA MYKOLOGICZNA SKŁADA SIĘ Z DWÓCH POMIESZCZEŃ I KOMORY SZCZEPIEŃ I WYKORZYSTUJE J PRACOWNIĘ Ę MOLEKULARNĄ ZAKŁADU ZESPÓŁ JULIA PAWŁOWSKA MATEUSZ WILK MARTA WRZOSEK WSPÓŁPRACA Cezary y Tkaczuk Katedra Ochrony Roślin UPH w Siedlcach Stanisław Bałazy Instytut Badań Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN w Poznaniu OFERTA NASZEJ PRACOWNI ZWIĄZANA Z PROJEKTAMI DOTYCZĄCYMI GRZYBÓW ENTOMOPATOGENICZNYCH • Identyfikacja molekularna grzybów • Badanie pokrewieństwa pomiędzy grzybami na podstawie danych molekularnych • Badania fizjograficzne CHARAKTERYSTYKA GRZYBÓW OWADOBÓJCZYCH (ENTOMOPHTHORALES (ENTOMOPHTHORALES, CLAVICIPITALES) • Uczestnictwo w Europejskim programie współpracy w dziedzinie badań naukowo technicznych COST : akcja nr naukowo-technicznych 842 „Biological Control of pest insects and mites with special reference to Entomophthorales”2000-2005, Anna Muszewska, Joanna Piątkowska) OBECNE WIZJE FILOGENEZY W OBRĘBIE KRÓLESTWA FUNGI RÓŻNIĄ SIĘ OD TRADYCYJNYCH UJĘĆ D. Hibbett et al. A higher level higher-level phylogenetic classification of the Fungi, Mycological Research, 5 (111), 2007 DNA JĄDROWE • Genom haploidalny, dikariotyczny, diploidalny (rzadko) • DNA genowy 25% 2 % (geny ( bi ł k geny kwasów białek, k ó rybonukleinowych, transpozony i retrotranspozony) • DNA pozagenowy (75%) – DNA międzygenowy, międzygenowy minisatelitarny, centromerowy, telomerowy • Sekwencje unikatowe (45%): geny struktury (białka i RNA), pseudogeny • Sekwencje powtarzalne (55%): transpozony i retrotranspozony, DNA minisatelitarny, y telomerowy, y centromerowy y mikrosatelitarny, DNA MITOCHONDRIALNE • U grzybów bó w mtDNA tDNA powszechnie h i występują t j introny, i t stanowiące główny czynnik zmienności międzygatunkowej Również obszary niekodujące mogą międzygatunkowej. zajmować istotna część genomu, nieosiągając jednak takich rozmiarów, jjak w p przypadku mtDNA roślin. yp • DNA mitochondrialny grzybów jest zdolny do rekombinacji. U wielu grzybów stwierdzono w mitochondriach odstępstwa od uniwersalnego kodu genetycznego. Jakie geny wykorzystuje się do badań filogenetycznych? ITS 18 S rDNA 28 S r DNA C Czynnik ik elongacji l ji 1 a (t (teff 1) Polimeraza II RNA (rpb1) 9 (rpb2) B-tubulina (tub) Mitochondrialne ATP6 B locus A t 1 (aktyna) Act ( kt ) B-locus – g gen uczestniczący ą yw rozpoznawaniu partnera seksualnego Tubulina - białko globularne tworzące protofilament mikrotubul. Białka te w mikrotubulach występują w postaci heterodimerów składających się z tubuliny alfa i tubuliny beta. Hypocreales - rząd grzybów workowych, z klasy Sordariomycetes, na który składa się 7 rodzin, 237 rodzajów, 2647 gatunków. Grzyby z Hypocreales wyróżniają się jaskrawymi kolorami podkładek w których znajdują się perytecja. Są często żółte, pomarańczowe lub czerwone. Cordyceps sp. Fragment drzewa genealogicznego szczepów Cordyceps - C i Hirsutella –H: Hirsutella minnesotensis na roztoczu t Tarsonemus sp. Hirsutella rostrata na roztoczu Dendrolaelaps sp. Zmienność szczepów gatunku Hirsutella thompsonii w kulturach pożywkowych: UCZESTNICTWO W GRANTACH W LATACH 20072012 GRANT (wykonawca) MNiSW NN305433933, 2007-2010 „Wpływ pożaru wgłębnego y na zmiany y hydrologicznych y g y siedlisk torfowiska w Biebrzańskim Parku Narodowym glebowych oraz kierunki sukcesji zespołów roślinnych, grzybów i zwierząt, kierownik Marcin Brzeziński GRANT (wykonawca) MNiSW NN304418633, NN304418633 2007-2010 „Ocena Ocena bioróżnorodności nicieni oraz grzybów entomopatogenicznych występujących w naturalnych ekosystemach Polski”, realizowany wspólnie z Katedrą Zoologii SGGW w Warszawie, kierownik Joanna Matuska GRANT(wykonawca)MNiSWNN303548839,2010-2013, „Filogeneza i taksonomia rodziny Thamnidiaceae na podstawie danych morfologicznych, molekularnych i fi j l i fizjologicznych”, h” ki kierownik: ik B Bożena ż Z k ś Zakryś, BADANIA FIZJOGRAFICZNE: SYNNEMATIUM JONESII? ISARIA STANISŁAW BAŁAZY IBŚRIL PAN CEZARY TKACZUK UPH Isaria - LECANICILLIUM STANISŁAW BAŁAZY IBŚRIL PAN CEZARY TKACZUK UPH SCHEMAT POSTĘPOWANIA… POSTĘPOWANIA REZULTATY Uzyskano U k porównywalne ó l struktury t kt drugorzędowe d d dla dl b badanych d h szczepów oraz pozostałych gatunków z grupy taksonomicznej dawnego Verticillium sect. Prostrata Lecanicillium muscarium Pochonia chlamydosporia Haptocillium complanatum PĘTLA DRUGA ITS2 JAKO WYZNACZNIK SEKWENCJI CHARAKTERYSTYCZNYCH U GRZYBÓW • Została wyznaczona przez porównanie krok po kroku kolejnych fragmentów ITS2 jako dająca najlepsze statystycznie wyniki na różnicowanie gatunków (patrz: Landis 2007) • W niektórych przypadkach wyznaczenie sekwencji charakterystycznych c a a e ys yc yc z pętli pę 2 ITS2 S daje dobre dob e rezultaty, przydatne w pracy z gatunkami Lecanicillium i grup pokrewnych. • Struktura drugorzędowa ITS2 potwierdza odrębność grup wyznaczonych po rewizji rodzaju Verticillium. SEKWENCJE J CHARAKTERYSTYCZNE WYZNACZONE ZA POMOCĄ PĘTLI DRUGIEJ: Gatunek Sekwencja charakterystyczna L2 ITS2 Lecanicillium fungicola TTGGGGACCGGCCTCTACCGCCGCCCCCGA Lecanicillium wallacei TTGGGGACCGGCACTAACACCGCCGGCCCCGA Lecanicillium flavidum TTGGGGACCGGCAGCTACCGCCGACCCCGA Lecanicillium antillanum TTGGGGACCGGCAGCACACTGAGCCGACCCCGA Lecanicillium psalliotae TTGGGGACCGGCAGTATACCGCCGGCCCCGA Lecanicillium aranearum TTGGGGATCGGCAGCACCGCCGGCCCCGA Lecanicillium tenuipes TTGGGGTCGGCAGCTACCGCCGGCCCCGA Lecanicillium fusisporum TTGGGGATCGGCAGCACTAGCCGGCCCCGA >04 04 TTTCTTGGTCATTTAGAGGAAGTAAAAGTCGTAACAAGGTCTCCGTTGGTGAACCAGCGGAGGGATCATTACC GAGTTATCCAACTCCCAACCCCTGTGAACTATACCTGTAACTGTTGCTTCGGCGGGACTTCGCGCCCGCCGGGGA CCCAAACCTTCTGAATTTTTTTTATGAGTATCTTCTGAGTGGTAAAAAAATGAATCAAAACTTTCAACAACGGATCTC TTGGTTCTGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAAGTAATGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAAT CTTTGAACGCACATTGCGCCCGTCAGTATTCTGGCGGGCATGCCTGTTCGAGCGTCATTACGCCCCTCAAGTCCCC TGTGGACTTGGTGTTGGGGATCGGCGAGCGCTGTCTTTTCAGCACGCCGTCCCCCAAATTTATTGGCGGTCTCGCCG TGGCCCTCCTCTGCGCAGTAGTAAAACACTCGCAACAGGAGCCCGGTGAGGTCCACTGCCGTAAAACCCCCCAACTT TTTATAGTTGACCTCGAATCAGGTAGGACTACCCGCTGAACTTAAGCATATCAATAAGCGGAGGAAAA METARHIZIUM J. DŁUGOŃSKI, SYLWIA RÓŻALSKA UŁ CEZARY TKACZUK UPH BEAUVERIA JOANNA MATUSKA UJK CEZARY TKACZUK UPH • niewiele wiadomo o czynnikach kształtujących zmienność genetyczną wewnątrz i pomiędzy  niewiele wiadomo o czynnikach kształtujących zmienność genetyczną wewnątrz i pomiędzy populacjami; • zrozumienie czynników kształtujących wewnątrzgatunkową zmienność genetyczną jest  kl dl i i żli h f kó d i bi d do środowiska; d ś d ik kluczowe dla zrozumienia możliwych efektów wprowadzenia biopestycydu • co może ją kształtować? położenie geograficzne żywiciel rodzaj siedliska • 75 szczepów z całego świata • patogeny Hypothenemus hampei  (Coleoptera)  pasożytującego na  ziarnach kawy • sekwencje Bloc oraz EFutr nuclear  sekwencje Bloc oraz EFutr nuclear intergenic region (bardziej zmienne niż  ITS) • Na podstawie analiz filogenetycznych  można wyróżnić 11 gatunków  w obrębie B bassiana kryptycznych w obrębie B. bassiana • analiza zmienności genetycznej polskiej populacji B. bassiana określenie związku zmienności genetycznej szczepów z siedliskiem ich pochodzenia • określenie związku zmienności genetycznej szczepów z siedliskiem ich pochodzenia  (las, łąka, pole) • określenie związku zmienności genetycznej szczepów z ich rozmieszczeniem geograficznym • określenie częstości występowania sugerowanych przez Rehner et al. 2006 gatunków  k śl ś h h l kó kryptycznych w polskiej populacji B. bassiana s.l. % izzolatów z danego o sied dliska 20 10 las łąka Azja Ameryk a Ameryk a 40 Azja 50 Euro opa Euro opa Euro opa 90 80 70 60 30 0 pole ENTOMOPHTHORALES STANISŁAW BAŁAZY IBŚRIL PAN CEZARY TKACZUK UPH Pogrubione nasze sekwencje. Niebiesko typy dla rodzajów. d jó Brak B k sekwencji k ji typów dla Furia (F.virescens) i Erynia (E. ovispora). i ) Brak też sekwencji typów dla Z. lanceolata, F. shandongensis. shandongensis ANNA MUSZEWSKA JOANNA MAŁAGOCKA