基于全基因组测序揭示 Colletotrichum godetiae 的进化谱系与种群结构

《Scientific Reports》：Genome-wide analyses reveal divergent evolutionary lineages of Colletotrichum godetiae shared among almond and other hosts

摘要

Colletotrichum godetiae 是地中海地区杏仁炭疽病的主要致病菌。然而，其进化起源和种群结构仍不甚明了。在本研究中，我们结合了全基因组测序、群体基因组学、系统基因组学和多位点分析方法，来研究 C. godetiae 在杏仁及其他寄主植物上的遗传多样性。我们分析了来自不同寄主和地理区域的17个基因组。基于PCA、NeighborNet和ADMIXTURE的基因组分析，以及使用单拷贝同源基因进行的系统基因组学分析表明，存在三个得到强烈支持的谱系，每个谱系内的基因组分化程度相对较低，并且整个谱系及每个谱系内部均存在显著的连锁不平衡（标准化关联指数r?d = 0.088，p = 0.001），这表明该病原体主要以无性生殖方式进行传播，同时不排除偶尔发生重组的可能性。与杏仁相关的菌株分布在两个谱系中：一个谱系主要由杏仁菌株组成，另一个谱系中还包含来自其他寄主（如橄榄）的菌株，这种模式暗示了病原体可能在不同寄主之间传播。基于基因组的筛选发现了一些具有高度变异性的位点，包括 Rsm22、AKR、4pyrrol-Mease 和 GroL，这些位点的核苷酸多样性高于传统的多位点标记；然而，后续在更大的菌株集合中验证的 GroL 和 4pyrrol-Mease 并未能区分出基因组方法所识别的三个谱系。研究结果表明，C. godetiae 实际由多个不同的进化谱系组成，而传统的标记方法未能揭示这一现象，这为深入了解该病原体的进化过程、流行病学特征和种群动态提供了新的见解。