染色体水平的比较基因组学和宿主特异性真菌转录组学揭示了甘污染病原体中的适应性毒性策略
Pedro Fernando Vilanova1, Lucas Mitsuo Taniguti2, Marcella Ferreira1,3
1Department of Genetics, Luiz de Queiroz College of Agriculture, University of São Paulo, Piracicaba, São Paulo, Brazil.
BMC genomics
|November 5, 2025
概括
在高度多态的基因组群岛中,Sporisorium scitamineum表现出基因组变异,影响了甘的毒性. 主体特异性基因表达揭示了不同的感染策略,有助于抗性繁殖.
科学领域:
- 植物病理学 植物病理学
- 菌类基因组学 菌类基因组学
- 分子植物-微生物相互作用
背景情况:
- 由Sporisorium scitamineum引起的甘污垢,显著影响全球作物产量.
- 了解真菌毒性和宿主适应的遗传基础对于疾病管理至关重要.
研究的目的:
- 为了研究Sporisorium scitamineum的基因组多样性.
- 为了阐明在抗性和易受性甘感染期间S. scitamineum的转录反应.
- 识别导致真菌毒性和宿主适应的遗传因素.
主要方法:
- 使用牛津纳米孔和Illumina技术进行染色体级基因组测序.
- 在早期感染 (48小时感染后) 期间,通过Illumina测序进行高深度转录基因分析.
- 对抗性 (SP80-3280) 和敏感性 (IAC66-6) 甘基因型中的一种毒性分离物 (SSC04) 的比较分析.
主要成果:
- 确定了9个高度多态基因组岛屿 (HPIS),包括一个变异区域,其中包含具有显著序列变异和重新排列的交配类型位点.
- 全基因组分析揭示了160个基因的非同义单核酸变体 (SNV),包括与囊泡贩运和分泌效应因子相关的基因.
- 观察到宿主依赖的转录重编程,对抗性宿主中排毒和饥饿基因的升高调节,以及对易受宿主中细胞生长和展开的蛋白质反应基因.
结论:
- 基因组签名和上下文依赖的转录调节形成了S. scitamineum的毒性.
- 识别特定的基因组岛屿和宿主响应基因为病原体监测提供了目标.
- 这些发现支持用于增强甘对污染病抗性的育种策略.
