The ascomycete Pyrenophora tritici-repentis (Ptr) is an important fungal pathogen worldwide that causes tan spot of wheat. The fungus is self-fertile because each isolate contains both mating type (MAT) idiomorphs. In this work, we developed knockouts of the MAT genes in Ptr and tested fertility of the knockout strains and outcrossing between the knockout strains carrying the opposite mating type. The fungal strains with deletions of either MAT1-1-1 or MAT1-2-1 did not form mature pseudothecia making them functionally heterothallic. The cross between the heterothallic strains of the same isolate (86-124) was fully fertile with the only difference compared to the homothallic wild type strain being the slightly lower percentage of pseudothecium formation. However, the cross between 86-124 (race 2, ToxA-containing isolate) and DW5 (race 5, ToxB-containing isolate) was partially fertile and had fewer mature pseudothecia. Furthermore, most mature asci produced only two or four instead of eight functional ascospores. A collection of ascospores from this cross was obtained and genotyped for the presence of the ToxA, ToxB and MAT genes as well as simple sequence repeat markers. The segregation of these genes and markers and recombination of different allele types at these loci was observed. This work clearly demonstrates that the fungus requires both MAT genes for sexual production and can undergo outcrossing and sexual recombination. It also establishes a new and practical way for further characterizing fungal virulence in Ptr through the development of segregating fungal populations and subsequent genetic analysis.

中文翻译：

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交配型系统的分子操纵和表征小麦疫霉菌病原体毒力的新方法的开发。

子囊白粉病菌（Ptrrenophora tritici-repentis，Ptr）是全世界重要的真菌病原体，会引起小麦的棕褐色斑点。这种真菌是自育性的，因为每种分离物都包含两种交配型（MAT）特质。在这项工作中，我们开发了Ptr中MAT基因的敲除，并测试了敲除菌株的繁殖力以及携带相反交配类型的敲除菌株之间的异交。带有MAT1-1-1或MAT1-2-1缺失的真菌菌株没有形成成熟的假鞘膜，使其功能杂化。同一分离株（86-124）的杂菌菌株之间的杂交是完全可育的，与同型野生型菌株相比，唯一的区别是假the形成的百分比略低。但是，86-124（含有ToxA的种族2）和DW5（种族5）之间的杂交 含ToxB的分离株）部分可育，成熟假皮膜较少。此外，大多数成熟的asci只产生两个或四个而不是八个功能性子囊孢子。获得了来自该杂交的子囊孢子的集合，并针对ToxA，ToxB和MAT基因以及简单的序列重复标记的存在进行基因分型。在这些基因座上观察到这些基因和标记的分离以及不同等位基因类型的重组。这项工作清楚地证明了真菌既需要MAT基因也需要进行性生产，并且可以进行异源杂交和有性重组。它还通过开发分离的真菌种群和随后的遗传分析，建立了进一步表征Ptr真菌毒力的新的实用方法。此外，大多数成熟的asci只产生2或4个而不是8个功能性的子囊。获得了来自该杂交的子囊孢子的集合，并针对ToxA，ToxB和MAT基因以及简单的序列重复标记的存在进行基因分型。在这些基因座上观察到这些基因和标记的分离以及不同等位基因类型的重组。这项工作清楚地证明了真菌既需要MAT基因也需要进行性生产，并且可以进行异源杂交和有性重组。它还通过开发分离的真菌种群和随后的遗传分析，建立了进一步表征Ptr真菌毒力的新的实用方法。此外，大多数成熟的asci只产生两个或四个而不是八个功能性子囊孢子。获得了来自该杂交的子囊孢子的集合，并针对ToxA，ToxB和MAT基因以及简单的序列重复标记的存在进行基因分型。在这些基因座处观察到这些基因和标记的分离以及不同等位基因类型的重组。这项工作清楚地证明了真菌既需要MAT基因也需要进行性生产，并且可以进行异源杂交和有性重组。它还通过开发分离的真菌种群和随后的遗传分析，建立了进一步表征Ptr真菌毒力的新的实用方法。获得了来自该杂交的子囊孢子的集合，并针对ToxA，ToxB和MAT基因以及简单的序列重复标记的存在进行基因分型。在这些基因座上观察到这些基因和标记的分离以及不同等位基因类型的重组。这项工作清楚地证明了真菌既需要MAT基因也需要进行性生产，并且可以进行异源杂交和有性重组。它还通过开发分离的真菌种群和随后的遗传分析，建立了进一步表征Ptr真菌毒力的新的实用方法。获得了来自该杂交的子囊孢子的集合，并针对ToxA，ToxB和MAT基因以及简单的序列重复标记的存在进行基因分型。在这些基因座上观察到这些基因和标记的分离以及不同等位基因类型的重组。这项工作清楚地证明了真菌既需要MAT基因也需要进行性生产，并且可以进行异源杂交和有性重组。它还通过开发分离的真菌种群和随后的遗传分析，建立了进一步表征Ptr真菌毒力的新的实用方法。这项工作清楚地证明了真菌既需要MAT基因也需要进行性生产，并且可以进行异源杂交和有性重组。它还通过开发分离的真菌种群和随后的遗传分析，建立了进一步表征Ptr真菌毒力的新的实用方法。这项工作清楚地证明了真菌既需要MAT基因也需要进行性生产，并且可以进行异源杂交和有性重组。它还通过开发分离的真菌种群和随后的遗传分析，建立了进一步表征Ptr真菌毒力的新的实用方法。