高密度遺伝マッピングは、根腐れ病原体ostoyaeにおける天然コロニー形態変異体の遺伝的基礎を特定します

糸状菌は、異なる種の異なる生態学的ニッチへの適応を反映した、遺伝性成長パターンと形態学的変動の幅広いスペクトルを示します。しかし、種内でも、分離株は成長率やその他の形態学的特性にかなりのばらつきを示します。菌糸の成長と形態におけるこの種内変動の遺伝的基盤は現在、あまり理解されていません。偶然、根腐れ病原体の成長変異体がostoyaeを発見しました。変異体の表現型は、野生型表現型と比較して、非常にコンパクトでゆっくりとした成長と、より短い空中菌糸と菌糸の区画によって特徴付けられました。遺伝分析により、異常な表現型は性的交差でASA単一遺伝子座を分離する劣性変異によって引き起こされることが明らかになりました。変異表現型の遺伝的基礎を特定するために、定量的特性軌跡（QTL）分析を実行しました。198人の半数体の子孫のマッピング集団は、ダブルダイジェスト制限部位に関連するDNAシーケンス（DDRADSEQ）を使用して、11,700個のゲノム全体の単一ヌクレオチド多型（SNP）で遺伝子型にされました。遺伝分析に従って、異常な成長表現型について単一の重要なQTLが同定されました。QTL信頼区間は、37の遺伝子を含むA. ostoyaeゲノムの87kbの狭い遺伝子密度領域に及びます。全体として、私たちの研究は、アルミラリア種の最初の高密度遺伝的マップを報告し、菌糸の成長に重度の欠陥を持つ変異体表現型の遺伝的基礎を解決することにより、将来の遺伝学におけるその成功した応用を示しています。

Filamentous fungi exhibit a broad spectrum of heritable growth patterns and morphological variations reflecting the adaptation of the different species to distinct ecological niches. But also within species, isolates show considerable variation in growth rates and other morphological characteristics. The genetic basis of this intraspecific variation in mycelial growth and morphology is currently poorly understood. By chance, a growth mutant in the root rot pathogen Armillaria ostoyae was discovered. The mutant phenotype was characterized by extremely compact and slow growth, as well as shorter aerial hyphae and hyphal compartments in comparison to the wildtype phenotype. Genetic analysis revealed that the abnormal phenotype is caused by a recessive mutation, which segregates asa single locus in sexual crosses. In order to identify the genetic basis of the mutant phenotype, we performed a quantitative trait locus (QTL) analysis. A mapping population of 198 haploid progeny was genotyped at 11,700 genome-wide single nucleotide polymorphisms (SNPs) making use of double digest restriction site associated DNA sequencing (ddRADseq). In accordance with the genetic analysis, a single significant QTL was identified for the abnormal growth phenotype. The QTL confidence interval spans a narrow, gene dense region of 87kb in the A. ostoyae genome which contains 37 genes. Overall, our study reports the first high-density genetic map for an Armillaria species and shows its successful application in forward genetics by resolving the genetic basis of a mutant phenotype with a severe defect in hyphal growth.