The chromosome of Fusarium species during the vegetatve nuclear divisions in hyphae were observed by use of HCl-Giemsa technique on light microscope. The haploid chromosome number of Fusarium anthophilum 7472 was n=7, n=6 in F. anthophilum 7481 and n=6 in F. oxysporum 7500. The haploid chromosome number was 7 in F. napiforme 6129 and F. napiforme 6144. Those of F. caucasicum F. caucasicum ATCC 18791 and F. aquaeductuum ATCC 15612 were n=5. F. coeruleum ATCC 20088 was n=6, n=8 in F. camptoceras ATCC 16065 and n=7 in F. sambucinum NRRL 13451. From these results and previous papers, it may be concluded that the basic haploid chromosome number of the genus Fusarium is n=4.
Fusarium 속의 20균주를 PDA 배지에서 배양하고. HCI-Giemsa 염색법을 이용하여 균사 내에서의 영양핵의 핵분열을 관찰하였고, 염색체 수를 세었다. 관찰한 모든 Fusarium 속의 균주들익 염색체 수는 4-8개 사이에 있었다. 그 중에서 3균주인 F. solari S Hongchun D4. F. moniiforme(from banana), F. raphani (from radish)는 n=8개이고, F, solani 7468(from Sydney), F, solani 7475 (from Sydney), F, oxyporum (from tomato), F, oxyporum(from tomato). F F. roseum(from rice), F, sporotrichioides C. Jungsun 1, F. avenaceum C Kosung 6. F, avenaceum46039 등의 7균주에서는 n=7개였다 F. monilzfonne (from rice), F. graminellrum, F. probiferatum 6787(from Sydney), F. anguioides ATCC20351의 5균주는 n=6개 F. moniliforme NRRL2284. F. poae NRRL3287. F. tricintum NRRL 3299의 3균주는 n=5개였고 가장 적은 수의 n=4개인 균주로는 F. sporotrichioides NRRL3510과 F. equiscli KFCC 11843 IFO 030198의 3균주였다. 이상의 균주들의 염색체 수를 비교 고찰할 때 Fusarium 속의 기본 염색체 수는 반수체가 4개이며 종 분화과정에서 이수체와 배수체가 되었을 것으로 추론된다.
fusarium속(屬)에 속하는 3 종(種)인 F. solani, F. moniliforme, F.cocophilum을 실험재료로 하여 그들의 균사내(菌絲內)에서 일어나는 핵분열(核分裂)을 관찰하고, 그들의 염색체수(染色體數)를 확인하였다. Fusarium속(屬)의 핵분열(核分裂)은 생장(生長)하고 있는 끝부분(hyp-hal tip)에서 좀 더 관찰이 잘 되었고 염색체(染色體)의 형태(形態)는 대체로 점(點)(dot)모양이었으며, 확인한 염색체(染色體)의 수(數)는 F. solani는 n=8, F. moniforme는 8, F. cocophilum은 n=6개였다.
Fusarium속의 10균주를 PDA 배지에서 배양하고 HCI-Giemsa 염색법을 이용하여 균사내에서의 영양핵의 핵분열을 관찰하였다. 관찰한 결과는 F. moniliforme 1750과 7219는 n=8개였다. F. subglutinans 1082는 n=8개, F subglutinans 1083은 n=7개로 균주에 따라 염색체수에 차이가 있었다. F. nygamai 5668과 F. nygamai 7132는 각각 n=7, n=5개로 달랐다. F. beomiforme 9758과 9760은 두 균주 모두 n=7개였고, F. coccidicola ATCC 24138과 F. acuminatum ATCC 16560은 n=6개였다. 본 실험의 재료에서는 n=5-8개의 염색체수를 나타내고 있으나 다른 여러 종들에 대한 보고 등을 고려할 때 본 속의 기본 염색체수는 n=4개로 추정하였다.
Fusarium 균 중에서 section Liseola 에 속하는 8균주에 대하여 CHEF-PFGE를 이용하여 핵형을 분석비교하였다. 0.75 Mb에서 6.45Mb 크기의 DNA band가 9~13개로 분리되었고 전체 genome 크기는 38.19 Mb에서 43.22Mb 였으며 종간, 종내에서 염색체 길이 다형성을 볼 수 있었다. F. moniliforme 로부터 얻은 IGS sequence(2.6Kb), Neurospora crassa 의 chs-2 gene(2.8Kb) 과 trp-3gene(3.8 Kb)을 probe로 하여 hybridization을 통하여 이들 gene 의 위치를 확인하고자 하였다.
Fusarium oxysporum은 하나의 종내에 많은 formae speciales(분화종)과 races 등이 분화되어 있다. 그 중에서 10균주에 대하여 균사 내에서의 영양핵의 분열상을 찾아 Giemsa staining 용액으로 염색하여 그들의 염색체 수를 비교 관찰하였다. 균주에 따라 염색체 수에 차이가 있었으며 2균주(F. oxysporum f. sp. lycoperici, F. oxysporum Kangnung D2)는 n=4, 2균주(F. oxysporum S Sachun 3, F. oxysporum S Kohung 2)는 n=5, 5균주(F. oxysporum S Kohung 3, F. oxysporum CS Hongchun D16, F. oxysporum S Bosung 5, F. oxysporum S Sunchun 4, F. oxysporum S Haenam 4)는 n= 7개를 관찰할 수 있었고 Australia의 Sydney 대학에서 분양받은 F. oxysporum 14-39는 n=8개로 전체로 보아 4-8개의 염색체를 관찰할 수 있었다. 본인의 앞서 본문의 결과와 종합하여 고찰할 때 F. oxysporum의 기본염색체 수는 반수체가 4개로 추론되며 여기에서부터 여러가지 요인으로 인하여 diploidy, aneuploidy가 되어 다양한 염색체 수를 가진 것으로 사료된다.
한국, 일본 그리고 미국 등지에서 수집된 Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici의 electrophoretic karyotype(EK)을 분석하고자 CHEF-DRII pulsed field gel electrophoresis system(Bio-Rad Laboratories, Melville, NY)으로 각 공시균의 chromosome sized DNA를 분리하였다. EK 분석에 적합한 CHEF gel electrophoresis 조건을 얻기 위해 전기영동 시간 및 전압 그리고 switching interval 등의 조건을 다양하게 바꾸어 가며 실험하였다. 그 결과 국내 균주에서 $0.76{\sim}6.41\;Mb$에 달하는 $9{\sim}11$개의 chromosome sized DNA가 분리되었으며 그 total genome size는 $35.29{\sim}38.92\;Mb$ 이었다. 또한 일본과 미국 균주로 부터 $1.24{\sim}6.85\;Mb$범위의 $9{\sim}11$개의 chromosome sized DNA가 분리되었고 그 total genome size는 $35.32{\sim}43.87\;Mb$ 이었다. 이와 같이 얻어진 각 공시균주의 EK는 chromosome sized DNA의 length range 및 total genome size에서 국내 균주와 외국 균주간의 차이를 잘 반영하였다. 또한 국내 균주의 chromosomal polymorphism은 그 변이가 적어 서로 동일하거나 유사하였으며 외국 균주와 뚜렷이 다른 chromosomal DNA pattern을 나타냈다.
Fusarium oxysporum은 하나의 종내에서 다양한 변이를 하여 100 이상의 formae specials과 races가 있는 것으로 알려진 종이다. 그중에서 10 strains에 대하여 균사내의 영양핵의 분열상을 찾아 Giemsa staining sol.으로 염색하여 관찰하였고, 그들의 염색체수를 확인하였다. 결과는 10 strains중에서 F. oxysporuml S Hongchun D2와 F. oxysporum S Jinyang 4의 2strains은 n=4개 를, F. oxysporum f. sp. lini KFCC 32585, F. oxysporum f. sp. melongenae KFCC 34743, F. oxysporum f. sp. raphani의 3 strains은 n= 5, F. oxysporum f. sp. vasinfectum과 F. oxysporum f. sp. mori KFCC 34742의 2 strain은 n=6개를, 그리고 F. oxysporum f. sp. cucumerium, F. oxysporum f. sp. niveum과 F. oxysporum f. sp. pisi등의 3 strains은 n=7개로 관찰되 었다.
Fusarium head blight (FHB), also known as scab, caused mainly by Fusarium graminearum is a devastating disease of wheat in regions that are warm and humid during flowering. In addition to significant yield and quality losses, the mycotoxin deoxynivalenol produced by the pathogen in infected wheat kernels is a serious problem for food and feed safety. Twenty- three Korean cultivars and "Sumai 3", which is a FHB-resistant Chinese cultivar were tested for Type I, Type II resistances of FHB. Three cultivars were identified as resistant in Type I assessment, and two cultivars were resistant in Type II assessment. Genetic variation and relationship among the cultivars were evaluated on the basis of 11 Simple Sequence Repeat (SSR) and 29 Sequence Tagged Site (STS) markers that were linked to FHB resistance Quantitative Trait Loci (QTL) on chromosome 3BS. One SSR and 7 STS markers detected polymorphisms. Especially, using a STS marker (XSTS3B-57), 32.4% of the variation for Type II FHB resistance could be explained. Genetic relationship among Korean wheat cultivars was generally consistent with their released year. These markers on chromosome 3BS have the potential for accelerating the development of Korean wheat cultivars with improved Fusarium head blight resistance through the use of marker-assisted selection.
The electrophoretic karyotypes of 6 species in different Fusarium sections were examined by using contour-clamped homogeneous electric field (CHEF) gel electrophoresis. Intact chromosomal DNA was prepared from protoplasts and up to 9 distinct bands were separated on 0.7% or 0.8% agarose gel under several different conditions. Putative chromosome numbers varied from 6 to 9 amd polymorphic karyotypes were observed in different Fusarium sections. Using Schizosaccharomyces pombe and Saccharomyces cerevisiae chromosomes as standards, the sizes of the Fusarium spp. chromosomes were estimated. The electrophoretic karyotypes of F. moniliforme and F. subglutinans (section Liseola) were similar. Unidentified filamentour fungi, F. beomiforme was much closer to F. axysporum (section Elecgans) in karyotype and the karyotypes of F. napiforme were more similar to those of section Liseola than any other sections. F. graminearum (section Discolor) had a distinctive electrophoretic karyotype.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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