Génome fongique De Novo Le séquençage favorise la découverte et la recherche des champignons pathogènes des plantes.

Le séquençage de novo du génome fongique est une technologie permettant d'assembler la séquence du génome microbien à partir de zéro sans génome de référence, d'annoter le génome en combinaison avec une base de données et de réaliser des analyses en aval pertinentes basées sur cela. Séquençage du génome fongique fournit un soutien fort pour l'étude des champignons. Après avoir obtenu la séquence du génome complet des champignons, la technologie d'analyse bioinformatique peut être utilisée pour effectuer des prédictions génétiques et des annotations fonctionnelles de la séquence, ce qui peut fournir une base biologique moléculaire pour l'étude des caractéristiques biologiques spécifiques des champignons (mécanisme pathogène, mécanisme d'interaction hôte, mécanisme métabolique, etc.). Associée à l'analyse comparative des génomes, cela peut fournir des orientations théoriques pour l'étude des variations de caractères, des différences fonctionnelles et des relations évolutives génétiques parmi les champignons. Le séquençage du génome complet des champignons est devenu un outil indispensable pour la recherche sur le génome des champignons.

Le génome comparatif révèle le mécanisme de la résistance des plantes aux maladies.

La pyriculariose du riz, causée par le pathogène ascomycète Magnaporthe oryzae, est une maladie fongique majeure et représente une menace constante pour la production de riz stable dans le monde entier. Les chercheurs ont identifié le Magnaporthe oryzae, l'effecteur d'avirulence AvrPi9, cognat du gène de résistance au blast du riz Pi9, par la génomique comparative de souches requises dérivées d'une méthode de plantation séquentielle. Dans cette étude, une souche pathogène R01-1 a été sélectionnée, et une souche non toxique R88-002, qui était le parent le plus proche de la souche pathogène, a été choisie. Les deux souches ont été séquencées et assemblées, et la génomique comparative a été utilisée pour tenter de trouver les gènes centraux associés à la pathogénie de la grisémicine. Le gène AvrPi9 dans R01-1 a montré une insertion d'une séquence répétée, entraînant l'échec du mécanisme non toxique médié par AvRPi9. La RT-PCR a montré que le gène AvrPi9 était fortement exprimé au début de l'infection, ce qui indiquait que le gène AvRPI9 jouait un rôle important dans le processus d'infection. Une analyse plus approfondie a également montré que différents génotypes AvrPi9 étaient associés à des traits de virulence spécifiques des souches. Cette étude décrit l'isolement et la caractérisation de champignons par le biais de la génomique comparative et des études génétiques.

La première assemblage de génome au niveau des chromosomes T2T de Stagonospora tainanensis

Le morphisme sexuel Leptosphaeria taiwanensis Yen et Chi et son morphisme asexué Stagonospora tainanensis W. H. Hsieh est un important phytopathogène fongique nécrotrophe, qui cause le flétrissement des feuilles de canne à sucre, entraînant une perte de tonnage de canne et de saccharose dans les variétés de canne à sucre sensibles. Cette étude a utilisé le séquençage Nanopore et le séquençage Illumina ensemble pour réaliser un assemblage de génome au niveau des chromosomes, de télomère à télomère, et une annotation des gènes basée sur le RNA-seq de ce champignon infectieux nécrotrophe. S. tainanensis souche StFZ01. Elle peut fournir une compréhension plus précise du pathogène et de la pathogénicité fongique et peut offrir une série de protéines putatives dans la pathogénie fongique, telles que des effecteurs, ce qui est donc bénéfique pour le développement d'une nouvelle stratégie de gestion des maladies et pour l'amélioration de la résistance au flétrissement des feuilles de la canne à sucre. Cette étude a présenté le premier assemblage de génome au niveau des chromosomes T2T et une annotation génétique de haute qualité du champignon pathogène. S. tainanensis la souche StFZ01 causant la brûlure des feuilles de canne à sucre, intégrant le séquençage Nanopore et le séquençage Illumina. Les répétitions et gènes bien annotés, tels que les CAZys et les effecteurs, serviront de génome de référence pour concevoir des marqueurs moléculaires spécifiques à l'espèce et identifier les gènes liés à la pathogénicité à l'avenir.

Ce qui est excitant, c'est que le mécanisme de virulence des champignons pathogènes a également été étudié sur la base de génomes comparatifs. L'analyse détaillée des génomes comparatifs, combinée à une vérification expérimentale suffisante, a révélé de manière exhaustive le mécanisme d'action des gènes clés dans le processus pathogène des souches sous plusieurs angles. Le séquençage génomique fongique futur nous révélera encore plus de mystères.

Références :

1. Wu, Jun et al. "La génomique comparative identifie l'effecteur d'avirulence AvrPi9 de Magnaporthe oryzae qui déclenche la résistance au blast médiée par Pi9 chez le riz." Le New Phytologist vol. 206,4 (2015) : 1463-75.
2. Xu, Fu et al. "La première assemblage du génome au niveau des chromosomes de bout en bout de télomère" Stagonospora tainanensis Causing Sugarcane Leaf Blight. Journal des champignons (Bâle, Suisse) vol. 8,10 1088. 16 oct. 2022