点击蓝字关注我们
简介：
随着现代社会的发展和对健康食品需求的增长，食用蘑菇变得越来越受欢迎。然而，
由真菌病原体引起的蛛网病对蘑菇的产量和质量都产生了不利影响。为了揭示病原真菌的致病机制，作者通过Nanopore和Illumina测序平台对三株致病菌进行了基因组测序和组装，为理解这些病原菌的进化及致病机制提供了新的见解。贝纳基因为该研究提供了测序和分析服务。
英文标题：Genome Sequencing of Three Pathogenic Fungi Provides Insights into the Evolution and Pathogenic Mechanisms of the Cobweb Disease on Cultivated Mushrooms
中文标题：蘑菇病原真菌的基因组测序揭示其致病机制
发表时间&期刊：2024.08 & Foods
主要结果：
1. 三株真菌的基因组概况
Hypomyces aurantius CB-Fv（图1A）、Cladobotryum mycophilum CB-Ab（图1B）、Cladobotryum protrusum CB-Mi（图1C）分别从金针菇、双孢菇、羊肚菌中分离得到，其杂合度分别是0.073%、0.128%和 0.101%，基因组大小分别是33.19 Mb、39.83 Mb、38.10Mb，都包含10条contigs。
图1 病原菌的菌落形态和基因组概况
2. 基因预测
H. aurantius、C.mycophilum、C. protrusum所预测到的基因平均长度为1590.3 bp、1593.5 bp、1618.1 bp，平均外显子长度为554.7 bp、561.1 bp、572.9 bp；利用BUSCO评估其组装完整性，分别为98.2%、98.4%、98.8%，高完整性表明组装质量较好以及基因预测的高保真度。
图2 基因组圈图
3. 比较基因组与进化分析
挑选了20株子囊菌和4株担子菌，与该研究的3株病原菌共同构建系统发育树。结果表明，Hypomyces 和Escovopsis属在1751万年前分化，Hypomyces和Cladobotryum属在1712万年前分化。说明蛛网病病原菌在基因上是相似的，在遗传水平上存在相同的感染机制。
共线性分析表明，这三个菌株具有高度的共线性保守性，菌株CB-Mi和CB-Ab之间的基因组重排事件较少，在染色体水平上存在保守contigs和可变contigs，可变contigs发生了更多的重排事件。
图3 三株病原菌的比较基因组和进化分析
4. 碳水化合物酶（CAZymes）分析
H. aurantius CB-Fv、C. mycophilum CB-Ab、C. protrusum CB-Mi分别含有358、399、401个CAZymes，被分为6大类：GHs、GTs、CEs、AAs、CBMs、PLs。3株菌所含有AA7家族的基因数量最多，分别是36、51、45条，该家族的基因主要参与次级代谢物的合成，如抗真菌物质环氧环己醇类天然产物、防御相关代谢物玉米烯酮等。此外，它们含有较多GH18家族的基因，该类基因在病害感染方面发挥着重要作用。
图4 CAZymes基因的分布
5. 致病相关基因
CB-Fv、CB-Ab、CB-Mi分别预测到717、882、936个分泌蛋白，其中89、109、112个都在PHI和DFVF数据库中有注释结果。一些基因被注释为蛋白酶、脂酶、疏水蛋白以及ROS相关蛋白，在抵御病害、应激防御等过程中起着关键作用。
图5 致病相关基因的分布
研究结论：
蛛网病病原菌首先通过分泌抗真菌代谢物抑制宿主细胞的生长，随后分泌几丁质酶、内切β-1,3-葡萄糖酶等降解宿主细胞壁，为自身生长提供营养，从而完成侵染过程。此外，疏水蛋白也深入参与和调控感染过程。该研究为蘑菇生产中蛛网病的防治提供科学指导。
参考文献：
[1] Lan Yufei,Cong Qiangqiang, Yu Qingwei, et al. Genome Sequencing of Three Pathogenic Fungi Provides Insights into the Evolution and Pathogenic Mechanisms of the Cobweb Disease on Cultivated Mushrooms. Foods(2024).
原文链接：https://doi.org/10.3390/foods13172779
点击文末阅读原文，获取文献链接
往期精彩：
ACS高分项目文章｜山东大学发表黏细菌5-甲基吡嗪酮的生物合成及生理功能研究
NAR解读｜Direct RNA测序揭示U6 snRNA m6A 修饰在mRNA准确剪接中的关键作用
NC文献解读| Direct RNA测序能够消除传统抗体方法检测m6A修饰的假阳性问题
文献解读｜小鼠肝脏对反复毒性损伤的耐受性与脂肪变性和炎症有关
Plant Cell文献解读 | 稻瘟病菌侵染植物的转录组景观揭示了时间共调控和结构保守的效应因子家族
文献解读 | The Plant Cell期刊发表十字花科植物基因间区长链非编码RNA的鉴定与功能注释成果
项目文章 | 纳米孔长读长RNA测序揭示人类血管平滑肌细胞中功能性的可变剪接变体
m7GHub V2.0：一个用于解析表观转录组m7G甲基化修饰的数据库
项目文章|贝纳基因Direct RNA测序助力牛脂肪细胞成脂机制研究
贝纳基因使用Nanopore平台完成全球第一个大型复杂植物基因组（菊花基因组）的组装和后续分析工作。提出并推动千种本草基因组计划，并构建药用植物基因组数据库，推动药材研究的发展。
贝纳基因使用Nanopore平台完成数千份细菌基因组、宏基因组测序和数据分析；完成数千份全长转录组和Direct转录组测序及分析。提出并推动基于Nanopore测序的万种微生物基因组完成图计划和十万人的Nanopore宏基因组研究计划。
贝纳基因开发了基于Nanopore平台的微生物检测体系，自主开发的数据库涵盖现已正式发表的所有微生物基因组，大型测序仪单机一次运行可以产生7.2T数据，小型便携式测序系统可用于临床检测和野外作业。
贝纳课堂-Nanopore交流QQ群：992789813（本群已满）
贝纳课堂-Nanopore交流QQ群2：923119248
生物信息交流QQ群：198746977
客服QQ：3277498363
