Intratetrad mating: 60 years later

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article describes the history of the discovery and study of intratetrad mating as a form of closely related crosses in fungi. The results of studying the prevalence and genetic features of this phenomenon in phytopathogenic basidiomycete Microbotryum violaceum and yeast (Saccharomyces sp., Saccharomycodes ludwigii) are presented. The evolutionary and genetic consequences of intratetrad mating are considered.

About the authors

I. A. Zakharov

Vavilov Institute of General Genetics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: iaz34@mail.ru
Moscow, 119991 Russia

References

  1. Захаров И.А. Генетические последствия внутритетрадного спаривания аскоспор у дрожжей // Вестник Ленинградского ун-та. 1965. № 9. С. 98–105.
  2. Захаров И.А. Гомозиготизация при внутритетрадном и внутриоктадном оплодотворении у грибов // Генетика. 1968. Т. 4. С. 98–105.
  3. Oudemans P.V., Alexander H.M., Antonovics J. et al. The distribution of mating-type bias in natural population of the anther-smut Ustilago violacea on Silene alba in Virginia // Mycologia. 1998. V. 90. P. 372–381.
  4. Antonovics J., O’Keefe K., Hood M.E. Theoretical population genetics of mating-type linked haplo-lethal alleles // Int. J. Plant Sci. 1998. V. 159. P. 192–198.
  5. Захаров И.А. Внутритетрадное спаривание и его генетико-эволюционные последствия // Генетика. 2005. Т. 41. С. 508–519.
  6. Emerson E. Meiotic recombination in fungi with special reference to tetrad analysis // Methodology in Basic Genetics. San Francisco: Holden-Day. 1963. P. 167.
  7. Захаров И.А., Мацелюх Б.П. Генетические карты микроорганизмов. Киев: Наук. Думка, 1986. 250 с.
  8. Захаров И.А. Некоторые закономерности расположения генов в хромосомах эукариот // Генетика. 1986. Т. 22. С. 2620–2624.
  9. Hood M.E., Antonovics J. Two-celled promycelia and mating type segregation in Ustilago violacea (= Microbotryum violaceum) // Int. J. Plant Sci. 1998. V. 159. P. 199–205.
  10. Giraud T., Jonot O., Shykoff J.A. Selfing propensity under choice conditions in a parasitic fungus, Microbotryum violaceum, and parameters influencing infection success in artificial inoculations // Int. J. Plant Sci. 2005. V. 166. P. 649–657.
  11. Thomas A., Shykoff J., Jonot O., Giraud T. Sex-ratio bias in populations of the phytopathogenic fungus Microbotryum violaceum from several host species // Int. J. Plant Sci. 2003. V. 164. P. 641–647.
  12. Hood M.E., Antonovics J. Intratetrad mating, heterozygosity, and the maintenance of deleterious alleles in Microbobotryum violaceum (= Ustilago violacea) // Heredity. 2000. V. 85. P. 231–241.
  13. Hood M.E., Antonovics J. Mating within the meiotic tetrad and the maintenance of genomic heterozygosity // Genetics. 2004. V. 166. P. 1751–1759.
  14. Antonovics J., Abrams J.Y. Intratetrad mating and the evolution of linkage relationships // Evolution. 2004. V. 58. P. 702–709.
  15. Hood M.E. Dimorphic mating-type chromosomes in the fungus Microbotryum violaceum // Genetics. 2002. V. 160. P. 457–461.
  16. Hood M.E., Petit E., Giraud T. Extensive divergence between mating-type chromosomes of the anther-smut fungus // Genetics. 2013. V. 193. P. 309–315. https://doi.org/10.1534/genetics.112.146266
  17. Захаров И.А., Юрченко Л.В., Яровой Б.Ф. Цитодукция – автономный перенос цитоплазматических наследственных факторов при спаривании клеток дрожжей // Генетика. 1969. Т. 5. С. 136–141.
  18. Guillermon M.A. Recherches sur la germination des spores et la conjugaison chez les levures // Rev. Genet. Bot. 1905. V. 509. P. 337–376.
  19. Murphy H.A., Zeyl C.W. Yeast sex: Surprisingly high rates of outcrossing between asci // PLoS One. 2010. V. 5(5). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0010461
  20. McClure A.W., Jacobs K.C., Zyla T.R. et al. Mating in wild yeast: Delayed interest in sex after spore germination // Mol. Biol. Cell. 2018. V. 29. P. 3119–3127. https://doi.org/10.1091/mbc.E18-08-0528
  21. James A.P. The spectrum of severity of mutant effects. Haploid effects in yeast // Genetics. 1959. V. 44. P. 1309–1324.
  22. Инге-Вечтомов С.Г. Новые генетические линии дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Вестн. Ленингр. ун-та. 1963. № 21. С. 117.
  23. Taxis C., Keller P., Kavagiou Z. et al. Spore number control and breeding in Saccharomyces cerevisiae: А key role for a self-organizing system // J. Cell Biol. 2005. V. 171. P. 627–640. https://doi.org/10.1083/jcb.200507168
  24. Johnson L.J., Koufopanou V., Goddard M.R. et al. Population genetics of the wild yeast Saccharomyces paradoxus // Genetics. 2004. V . 166. C. 43–52. https://doi.org/10.1534/genetics.166.1.43
  25. Tsai I.J., Bensasson D., Burt A. et al. Population genomics of the wild yeast Saccharomyces paradoxus: Quantifying the life cycle // Proc. Natl Ac. Sci. 2008. V. 105. P. 4957–4962. https://doi.org/10.1073pnas.0707314105
  26. Ezov T.K., Chang S.-L., Frenkel Z. et al. Heterothallism in Saccharomyces cerevisiae isolates from nature: effect of HO locus on the mode of reproduction // Mol. Ecol. 2010. V. 19. P. 121–131. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2009.04436.x
  27. Miller E.L., Greig D. Spore germination determines yeast inbreeding according to fitness in the local environment // Am. Nat. 2015. V. 185. P. 291–301. https://doi.org/10.5061/dryad.r0g9m
  28. Nishant K.T., Wei W., Mancera E. et al. The baker’s yeast diploid genome is remarkably stable in vegetative growth and meiosis // PLoS Genet. 2010. V. 6(9). https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1001109
  29. Reuter M., Bell G., Greig D. Increased outbreeding in yeast in response to dispersal by an insect vector // Curr. Biol. 2007. V. 17. P. R81–R83. https://doi.org/10.1016/j.cub.2006.11.059
  30. Papaioannou I.A., Dutreux F., Peltie F.A. et al. Sex without crossing over in the yeast Saccharomycodes ludwigii // Genome Biology. 2021. V. 22. P. 303. https://doi.org/10.1186/s13059-021-02521-w
  31. Miyakawa I., Nakahara A., Ito K. Morphology of mitochondrial nucleoids, mitochondria, and nuclei during meiosis and sporulation of the yeast Saccharomycodes ludwigii // J. Gen. Appl. Microbiol. 2012. V. 58. P. 43–51.
  32. Miyakawa I., Matsuo E., Yagi R. et al. Isolation of interspore bridges from the budding yeast Saccharomycodes ludwigii // Cytologia. 2020. V. 85. P. 307–312. https://doi.org/10.1508/cytologia.85.307
  33. Jay P., Tezenas E., Veber A. et al. Sheltering of deleterious mutations explains the stepwise extension of recombination suppression on sex chromosomes and other supergenes // PLoS Biol. 2022. V. 20(7). https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001698
  34. Захаров И.А. Сохранение гетерозиготности по леталям в популяциях при внутритетрадном спаривании // Экол. генетика. 2009. Т. 7. С. 60–63. https://doi.org/10.17816/ecogen7460-63
  35. Johnson L.J., Antonovics J., Hood M.E. The evolution of intratetrad mating rates // Evolution. 2005. V. 59. P. 2525–2532.
  36. Zakharov I.A. Intratetrad mating as the driving force behind the formation of sex chromosomes in fungi // Trends in Genet. and Evol. 2023. V. 6. https://doi.org/10.24294/tge.v6i1.25221

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».