Comparative genome and transcriptome analyses reveal adaptations to opportunistic infections in woody plant degrading pathogens of Botryosphaeriaceae

发布时间：2020年03月08日 19:56　　浏览次数：820

葡萄枝干病害（Grapevine Trunk Disease，GTDs）是由多种病原真菌引起的危害葡萄枝干的病害统称。由葡萄座腔菌科真菌（Botryosphaeriaceae）引起的葡萄溃疡病是葡萄上的主要枝干病害之一，主要危害葡萄的枝干和根部等多年生组织，最终导致葡萄整株枯死，严重制约着葡萄产业的健康发展。由于该类病原菌为种类繁多的弱寄生菌，其侵染特点和发病机制还不明晰，尤其是病原菌对寄主的识别、定殖和侵染过程不明，难以有针对性的构建该类病害的高效防控技术。

本研究对可可毛色二孢菌（Lasiodiplodiatheobromae）开展了de novo从头测序，并对其他五种葡萄座腔菌科真菌进行了重测序分析。根据全基因组信息，发现与细胞壁降解、养分吸收、次级代谢和膜运输相关的基因家族显著扩展，这有助于适应木质的降解。转录组分析显示，在感染过程中诱导了参与碳水化合物分解代谢、果胶、淀粉和蔗糖代谢以及戊糖和葡萄糖醛酸酯互转换途径等基因的表达。此外，高温诱导了碳水化合物结合模块、赖氨酸基序域和糖基水解酶基因家族中等基因的表达，该结果证明了高温其在机会性感染中的重要性。此外，本研究还鉴定出与毒力相关的可可毛色二孢菌菌特异性效应子，并证明了它们可参与抑制寄主超敏反应。通过比较基因组和功能基因组分析，揭示了葡萄溃疡病菌作为植物机会病原真菌侵染葡萄的独特遗传特点；明确了溃疡病菌侵染葡萄的生物学过程和基因表达动态。这些发现极大地扩展了我们对葡萄座腔菌科真菌真菌致病性以及致病性决定因素的理解，为我国葡萄枝干病害的防控提供理论基础和技术支撑；同时为其它果树枝干病害的防控提供借鉴。

本研究由我所植物病害综合防治研究室独立完成，研究结果发表于DNA Research期刊，获得了国家葡萄产业技术体系、国家自然科学基金、北京市科技新星等项目的资助。

论文链接：https://academic.oup.com/dnaresearch/article/25/1/87/4282306