Comparative Transcriptomics and RNA-Seq-Based Bulked Segregant Analysis Reveals Genomic Basis Underlying Cronartium ribicola vcr2 Virulence
Notice bibliographique
Résumé
Breeding programs of five-needle pines have documented both major gene resistance (MGR) and quantitative disease resistance (QDR) to Cronartium ribicola (Cri), a non-native, invasive fungal pathogen causing white pine blister rust (WPBR). WPBR is one of the most deadly forest diseases in North America. However, Cri virulent pathotypes have evolved and can successfully infect and kill trees carrying resistance (R) genes, including vcr2 that overcomes MGR conferred by the western white pine (WWP, Pinus monticola) R gene (Cr2). In the absence of a reference genome, the present study generated a vcr2 reference transcriptome, consisting of about 20,000 transcripts with 1,014 being predicted to encode secreted proteins (SPs). Comparative profiling of transcriptomes and secretomes revealed vcr2 was significantly enriched for several gene ontology (GO) terms relating to oxidation-reduction processes and detoxification, suggesting that multiple molecular mechanisms contribute to pathogenicity of the vcr2 pathotype for its overcoming Cr2. RNA-seq-based bulked segregant analysis (BSR-Seq) revealed genome-wide DNA variations, including about 65,617 single nucleotide polymorphism (SNP) loci in 7,749 polymorphic genes shared by vcr2 and avirulent (Avcr2) pathotypes. An examination of the distribution of minor allele frequency (MAF) uncovered a high level of genomic divergence between vcr2 and Avcr2 pathotypes. By integration of extreme-phenotypic genome-wide association (XP-GWAS) analysis and allele frequency directional difference (AFDD) mapping, we identified a set of vcr2-associated SNPs within functional genes, involved in fungal virulence and other molecular functions. These included six SPs that were top candidate effectors with putative activities of reticuline oxidase, proteins with common in several fungal extracellular membrane (CFEM) domain or ferritin-like domain, polysaccharide lyase, rds1p-like stress responsive protein, and two Cri-specific proteins without annotation. Candidate effectors and vcr2-associated genes provide valuable resources for further deciphering molecular mechanisms of virulence and pathogenicity by functional analysis and the subsequent development of diagnostic tools for monitoring the virulence landscape in the WPBR pathosystems.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».