柑橘相关枝孢菌物种多样性及枝孢复合群广宿主适应的遗传机制

本研究系统揭示了中国柑橘上枝孢菌(Cladosporium)的物种多样性、分布规律及致病性，通过基因组学分析阐明了枝孢复合群(C. cladosporioides complex)在植物上占据优势地位的遗传基础。研究团队分离502株菌株（涵盖16个物种），发现枝孢复合群占比高达95%，其基因组编码更多碳水化合物活性酶(CAZymes)、植物细胞壁降解酶(PCWDEs)和分泌型蛋白酶，同时鉴定出4种致病菌株。该研究为理解真菌-植物互作提供了新视角，并为开发柑橘病害防控策略奠定理论基础。

　　

柑橘枝孢菌的生态分布与致病特征
通过对中国10个柑橘主产区20个品种的系统调查，研究团队从果实、叶片和枝条中分离到502株枝孢菌，涵盖3个物种复合群中的16个物种。扫描电镜(SEM)观察证实这些真菌与柑橘表面缺陷症状密切相关，包括坏死斑、白色鳞状斑、烟霉病等。值得注意的是，枝孢复合群(C. cladosporioides complex)占据绝对优势（95%），其中C. tenuissimum占比最高（54.58%）。

地理与症状驱动的分布模式
主坐标分析(PCoA)显示枝孢菌的分布呈现明显的地理聚集性：南方三省样品中C. cf. tenuissimum占比超20%，显著高于中西部地区。症状类型也影响物种组成，健康样品仅分离到C. tenuissimum，而烟霉病样品中枝孢球形复合群(C. sphaerospermum complex)比例升至13.7%。离体与活体接种实验证实C. tenuissimum、C. pseudocladosporioides等4个枝孢复合群物种具有致病性，能诱发柑橘果实褐斑症状。

基因组特征与系统发育重构
基于21个新测序和21个公共基因组数据的比较分析显示，枝孢复合群基因组平均大小（30.72 Mb）和基因数量（9,538个）显著高于其他复合群。系统发育基因组学分析证实枝孢球形复合群为多系群，其中C. austrohemisphaericum与枝孢/草本复合群亲缘关系更近。泛基因组分析揭示枝孢菌核心基因组占50.2%，而枝孢复合群特有基因富集于精氨酸/脯氨酸代谢、鞘脂代谢等与宿主互作相关的通路。

适应机制的分子基础
比较基因组学发现枝孢复合群编码更多碳水化合物活性酶(CAZymes)（平均562个）和植物细胞壁降解酶(PCWDEs)（平均201个），显著高于其他类群。分泌蛋白分析显示其富含蛋白酶（平均193个），但效应蛋白数量普遍稀缺（平均仅25个）。次级代谢产物预测发现所有菌株均保守合成黑色素，而枝孢复合群特有4-epi-15-epi-brefeldin A等具有抗菌活性的化合物。

生态位适应的遗传标记
通过比较不同生境菌株的特有基因，发现植物来源菌株特异性编码Zn²⁺-Cys₆双核簇结构域转录因子，可能调控半乳糖代谢等宿主适应过程；环境来源菌株则富集细胞色素P450基因，增强环境毒素降解能力。这些发现为理解枝孢菌在柑橘生态系统中的优势地位提供了分子层面的解释，也为开发基于微生物组的病害防控策略提供了理论依据。