Comparative Genomics Yields Insights into Niche Adaptation of Plant Vascular Wilt Pathogens
Notice bibliographique
Résumé
The vascular wilt fungi Verticillium dahliae and V. albo-atrum infect over 200 plant species, causing billions of dollars in annual crop losses. The characteristic wilt symptoms are a result of colonization and proliferation of the pathogens in the xylem vessels, which undergo fluctuations in osmolarity. To gain insights into the mechanisms that confer the organisms' pathogenicity and enable them to proliferate in the unique ecological niche of the plant vascular system, we sequenced the genomes of V. dahliae and V. albo-atrum and compared them to each other, and to the genome of Fusarium oxysporum, another fungal wilt pathogen. Our analyses identified a set of proteins that are shared among all three wilt pathogens, and present in few other fungal species. One of these is a homolog of a bacterial glucosyltransferase that synthesizes virulence-related osmoregulated periplasmic glucans in bacteria. Pathogenicity tests of the corresponding V. dahliae glucosyltransferase gene deletion mutants indicate that the gene is required for full virulence in the Australian tobacco species Nicotiana benthamiana. Compared to other fungi, the two sequenced Verticillium genomes encode more pectin-degrading enzymes and other carbohydrate-active enzymes, suggesting an extraordinary capacity to degrade plant pectin barricades. The high level of synteny between the two Verticillium assemblies highlighted four flexible genomic islands in V. dahliae that are enriched for transposable elements, and contain duplicated genes and genes that are important in signaling/transcriptional regulation and iron/lipid metabolism. Coupled with an enhanced capacity to degrade plant materials, these genomic islands may contribute to the expanded genetic diversity and virulence of V. dahliae, the primary causal agent of Verticillium wilts. Significantly, our study reveals insights into the genetic mechanisms of niche adaptation of fungal wilt pathogens, advances our understanding of the evolution and development of their pathogenesis, and sheds light on potential avenues for the development of novel disease management strategies to combat destructive wilt diseases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».