近日，我院果樹病害致災(zāi)機理及綜合防控團隊在Molecular Ecology Resources上發(fā)表了題為“High-Quality Genome Assembly of Diplocarpon coronariae Unveils LTR Retrotransposon-Driven Structural Dynamics in Fungi Evolution”的研究論文。該研究完成了蘋果褐斑病致病真菌冠雙殼菌（Diplocarpon coronariae）XN1菌株的高質(zhì)量基因組組裝。基于該基因組，研究揭示了LTR逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子可促進物種內(nèi)序列和結(jié)構(gòu)變異，并鑒定出一個由轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)基因組擴張形成的年輕染色體Chr15，為闡明真菌染色體進化機制提供了新見解。

長末端重復(fù)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（LTR-RTs）是真核生物基因組進化的重要驅(qū)動力，但其在真菌染色體水平上的進化調(diào)控機制尚不明確。該研究以蘋果褐斑病致病真菌冠雙殼菌（D. coronariae）XN1菌株為材料，完成了其端粒到端粒（T2T）級別基因組組裝，并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與人工校驗獲得高精度全長轉(zhuǎn)錄本。基于高質(zhì)量基因組與基因結(jié)構(gòu)注釋，該研究鑒定了冠雙殼菌的雙速基因組特征，并構(gòu)建了圖泛基因組。比較基因組學(xué)分析表明，LTR-RTs通過引起序列與結(jié)構(gòu)變異促進了冠雙殼菌菌株間的分化。基于錘舌菌綱（Leotiomycetes）多物種基因組的基因家族分析顯示，LTR-RTs不僅參與物種特異性基因家族的形成，還驅(qū)動了基因家族的擴張。進一步的種間比較分析發(fā)現(xiàn)，冠雙殼菌中特異性存在的年輕染色體Chr15可能起源于保守的拓撲關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)域（TADs），并隨著LTR-RTs的爆發(fā)式插入而擴展形成。該研究為理解LTR-RTs驅(qū)動真菌染色體與基因組結(jié)構(gòu)演化的機制提供了新的見解。

染色體形成新機制模式圖

我院博士研究生高承宇為論文的第一作者，黃麗麗教授和馮浩教授為論文的通訊作者。作物抗逆與高效生產(chǎn)全國重點實驗室實驗平臺為該研究提供了技術(shù)支持。該研究得到了陜西省科技重大專項（2020zdzx03-03-01）的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1111/1755-0998.70070

編輯：劉小鳳

審核：趙   磊