Genetic variation between strains of Monilinia fructicola and Monilinia laxa isolated from cherries in Michigan

Abstract

Polymerase chain reaction (PCR)-mediated analysis of rDNA from isolates of Monilinia fructicola and Monilinia laxa from Michigan cheny orchards revealed interspecies restriction site variation in the internal transcribed spacer 1 (ITSI) region and length variation in the small subunit (SSU) rRNA gene. 1TS1 sequences from both species were 146 by long; however, the ITSI of M. laxa differed at three positions from the ITSI of M. fructicola. Although the sequences of the ITS1 regions from both species were nearly identical, the enzyme tilrel cuts the PCR-amplified ITSI region of the two species differentially. PCR amplification of the 3′ end of the SSU rRNA gene yielded products of approximately 940 and 520 by from M. fructicola and M. laxa, respectively. A 421-bp group I intron was detected by PCR within the SSU rDNA of 32 isolates of M. fructicola but not in the eight isolates of M. laxa. Intron sequences from each of four isolates of M. fructicola were identical, and the SSU rDNA flanking sequences from these isolates and from two isolates of M. laxa were nearly identical. Arbitrarily primed PCR analysis of genomic DNA with microsatellite primers (GACA)₄ and (GTG)₅ revealed that the number and size of the amplification products were chazacteristic for each species. Distinctive and reproducible sets of amplification products were obtained from 32 isolates of M. fructicola and the eight isolates of M. laxa. Our results illustrate the potential of PCR amplification of ribosomal and genomic DNA for differentiating these tree-fruit-infecting brown rot fungi.

Résumé

Faite par réaction en chaine catalysée par la polymérase (« PCR »), une analyse de I’ADNr d’isolats du Monilinia fructicola et du Monilinia laxa, provenant de vergers á cerisiers du Michigan, a révélé des variations interspécifiques des sites de restriction de la région de I’ espaceur interne transcrit 1 (ITS I) et des variations dans la longueur du géne de l’ ARNr de la petite sous-unite (PSU). Les séquences des ITS I des deux. espéces avaient une longueur de 146 pb; par contre, I’ITSI du M. laxa différait de celui du M. fructicola á trois positions. Malgré la quasisimilitude des séquences de la région de l’ITS 1 des deux espéces, I’enzyme Msel coupait différemment la région de I’ITSI amplifiée par PCR. L’amplification par PCR de l’extrémité 3’ du géne de I’ARNr de la PSU a généré des produits d’environ 940 et 520 pb pour le M. fructicola et le M. laxa respectivement. Un intron de 421 pb, appartenant au groupe I, a été détecté par PCR dans I’ ADNr de la PSU des 32 isolats testés du M. fructicola, mais pas dans celui des huit isolats testés du M. laxa. La séquence de l’intron était identique pour quatre isolats du M. fructicola examinés, et Ies séquences adjacentes de I’ ADNr de la PSU de ces isolats et de deux. isolats du M. laxa étaient presque identiques. L’analyse par PCR á I’aide d’amorces arbitraires, Ies microsatellites (GACA)₄ et (GTG)₅, a révélé que le nombre et le dimension des produits d’amplification pouvaient etre caractéristiques de chaque espéce. Des ensembles distinctifs et reproductibles de produits d’amplification ont été obtenus pour les 32 isolats de M. fructicola et les hu1t isolats de M. laxa. Nos résultats démontrent le potentiel de I’amplification par PCR des ADN ribosomiques et génomiques pour la distinction entre ces champignons de la pourriture brune des arbres fruitiers.

Key words:

• 18S rDNA
• American brown rot
• European brown rot

Mots clés:

• ADNr 18S
• pourriture brune américaine
• pourriture brune européenne