Genetic evidence for a recent geographic expansion of 15-acetyldeoxynivalenol chemotypes of Fusarium graminearum in Canada

• Published in: Canadian journal of plant pathology 2009-12, Vol.31 (4), p.468-474
• Main Authors: Mishra, Prashant K., Tewari, Jalpa P., Turkington, Kelly T., Clear, Randall M.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Biological and medical sciences; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; Fungal plant pathogens; Genetics of eukaryotes. Biological and molecular evolution; Phytopathology. Animal pests. Plant and forest protection
• ISSN: 0706-0661; 1715-2992
• DOI: 10.1080/07060660909507621

The genetic structure of 15-acetyldeoxynivalenol (15-ADON) chemotypes of Fusarium graminearum populations collected from Canada was examined using restriction length fragment polymorphism and inter simple sequence repeat molecular markers. The genetic analysis revealed that 15-ADON producing F. graminearum populations from different provinces of Canada are genetically homogeneous. Mismatch distribution analysis was used to examine the evolutionary factors leading to genetic homogeneity among populations. The results of mismatch distributions showed evidence of a recent burst in population growth and demographic expansion across Canada. These results suggested that vigilant monitoring of trends of population growth of F. graminearum in Canada may be useful for management of this fungal pathogen. Key words: Gibberella zeae, mycotoxin, genetic variation, population expansion, geographic distribution, fungi. La structure génétique de chimiotypes 15-ADON de populations de Fusarium graminearum collectés au Canada a été étudiée à l'aide de marqueurs moléculaires RFLP (restriction fragment length polymorphism) et ISSR (inter simple sequence repeat). L'analyse génétique a révélé que les populations de F. graminearum productrices de 15-ADON, provenant de différentes provinces canadiennes, sont génétiquement homogènes. L'analyse de la distribution des différences génétiques a permis d'examiner les facteurs évolutifs menant à l'homogénéité génétique chez les populations. Les résultats de cette analyse ont confirmé les observations relatives à une récente explosion des populations et à l'expansion démographique, et ce, d'un bout à l'autre du Canada. Ces résultats suggèrent qu'un suivi attentif de cette tendance de la croissance des populations de F. graminearum pourrait s'avérer utile en ce qui a trait à la gestion de cet agent pathogène mycosique. Mots-clés : Gibberella zeae, mycotoxine, variation génétique, expansion des populations, distribution géographique, champignons.