研究人员破译了导致橄榄树尾孢叶斑病的真菌的完整基因组

　　

研究人员破译了导致橄榄树尾孢叶斑病的真菌的完整基因组 

UCO 的农学系和遗传学系之间的合作是完成这种病原体基因组测序的关键，这种病原体每年造成的损失高达 5000 万欧元。

橄榄树尾孢叶斑病是一种导致落叶和减产的橄榄树病害。它由拟尾孢菌（Pseudocercospora cladosporioides）引起，这种真菌仅侵染橄榄树和野生橄榄树。叶片上表面和下表面会出现褪绿斑点，呈铅灰色，这是由真菌子实体造成的。西班牙引进易感品种，例如“弗兰托伊奥”（Frantoio），以及铜制剂作为预防性处理的减少，使得这种病害日益普遍。

为了解这种病原体的作用机制并推进抗性品种的培育，掌握其基因组至关重要，因为基因组本质上就是它的完整指令手册。然而，由于难以将真菌从寄主中分离出来，并在实验室条件下培养以获得高质量的DNA和RNA，这一里程碑式的进展此前一直未能实现。如今，得益于科尔多瓦大学农学系和遗传学系研究团队的合作，真菌枝孢假尾孢菌（P. seudocercospora cladosporioides）的完整基因组序列已被测定，并向研究界公开。

“主要挑战在于获得高质量的DNA和RNA，而要做到这一点，关键在于开发精确的分离方案，”领导该项目植物病理学部分的研究员胡安·莫拉尔解释说。

获得高质量的遗传物质后，就到了生物信息学分析阶段。通过结合短读长和长读长DNA测序技术，生成了一个53Mb的基因组组装序列，鉴定出超过14000个基因。

基于基因组注释（即识别和理解基因的过程），研究人员得以更深入地了解真菌的感染机制及其与宿主的相互作用。领导该研究遗传部分工作的José V. Die表示：“我们从基因组注释中获得的最有趣的结果之一是，我们鉴定出了491个专门参与降解橄榄树细胞壁的基因，这是真菌的主要攻击机制，会破坏橄榄树最重要的防御成分。” 另一项鉴定出的结果是一组效应蛋白（434个），它们“抑制橄榄树的抗性机制”。

“有了这项成果，我们现在拥有了一个关键的工具，可以用于旨在培育抗橄榄炭疽病品种的育种计划，并进一步研究真菌与橄榄树的相互作用，”该研究的主要作者克里斯蒂娜·埃斯图迪略总结道。

团结就是力量

如果没有遗传学家和植物病理学家之间的协同合作，假尾孢菌（Pseudocercospora cladosporioides）的完整基因组测序是不可能完成的。这项挑战不仅需要对真菌及其培养方案、病害本身以及生物信息学和遗传学方面的专业知识，还需要掌握相关知识。这种合作使得克里斯蒂娜·埃斯图迪略（Cristina Estudillo）的论文能够受益于这两个学科的科学支持，其基础是诸如拉蒙·卡哈尔（Ramón y Cajal）卓越研究项目以及博士前研究培训合同（FPI）。这类项目，以及促成这项研究的欧洲项目（如Gen4olive），都促进了协同合作，以解决需要多学科方法的科学问题。得益于所有这些努力，研究界现在拥有了这种真菌的参考基因组，这将有助于监测病原体的进化，并开发更好的监测和早期检测工具。