การผสมผสาน Pangenomics และ Transcriptomics เผยกระบวนการเกิดความรุนแรงและซ้ำซ้อนในเชื้อโรคจากเชื้อราที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว

เชิงนามธรรม

พื้นหลัง

การศึกษาความแปรผันของจีโนมในเชื้อโรคที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วอาจช่วยให้สามารถระบุยีนที่สนับสนุน "ชีววิทยาหลัก" ของพวกมันได้ ทั้งที่มีอยู่ ใช้งานได้ และแสดงออกโดยสายพันธุ์ทั้งหมดหรือ "ชีววิทยาที่ยืดหยุ่น" ซึ่งแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ ยีนที่สนับสนุนชีววิทยาแบบยืดหยุ่นอาจถือเป็น "อุปกรณ์เสริม" ในขณะที่ชุดยีน "แกนกลาง" น่าจะมีความสำคัญสำหรับลักษณะทั่วไปของชีววิทยาสายพันธุ์ของเชื้อโรค รวมถึงความรุนแรงในจีโนไทป์ของโฮสต์ทั้งหมด เชื้อราที่ทำให้เกิดโรคในข้าวสาลี Zymoseptoria tritici เป็นหนึ่งในภัยคุกคามที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วที่สุดต่อความมั่นคงทางอาหารทั่วโลก และเป็นจุดสนใจของการศึกษานี้

ประโยชน์ของซิสตานช์สำหรับระบบภูมิคุ้มกันของผู้ชาย

คลิกที่นี่เพื่อดูผลิตภัณฑ์ Cistanche Enhance Immunity

【สอบถามเพิ่มเติม】 อีเมล:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

ผลลัพธ์

เราสร้าง pangenome ของ 18 ฟิลด์ที่แยกได้ของยุโรป โดย 12 รายการที่อยู่ภายใต้การทำโปรไฟล์การถอดรหัส RNAseq ในระหว่างการติดเชื้อ เมื่อรวมข้อมูลนี้เข้าด้วยกัน เราคาดการณ์ชุดยีน "แกนกลาง" ที่ประกอบด้วยลำดับ 9807 ซึ่งมี (1) มีอยู่ในไอโซเลททั้งหมด (2) ขาดความหลากหลายที่ปิดใช้งาน และ (3) แสดงออกโดยไอโซเลททั้งหมด นอกจากนี้ยังมีการกำหนดจีโนมเสริมขนาดใหญ่ซึ่งประกอบด้วย 45% ของยีนทั้งหมดอีกด้วย เราจำแนกความหลากหลายทางพันธุกรรมและจีโนมทั้งในระดับโครโมโซมและระดับยีนส่วนบุคคล โปรตีนที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่จำเป็น รวมถึงความรุนแรงมีความแปรปรวนของลำดับที่ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยระหว่างยีนหลัก จีโนมทั้งแกนกลางและจีโนมเสริมเข้ารหัสโปรตีนเอฟเฟกต์เอฟเฟกต์ขนาดเล็กจำนวนมากที่หลั่งออกมาซึ่งน่าจะมีปฏิกิริยากับภูมิคุ้มกันของพืช การแสดงออกของไวรัสที่เป็นสื่อกลางชั่วคราวในพืชมีการแสดงออกมากเกินไปของผู้สมัคร 88 ราย ล้มเหลวในการระบุสิ่งใด ๆ ที่กระตุ้นให้เกิดลักษณะเนื้อร้ายของใบของโรค อย่างไรก็ตาม การเสริมการทำงานของการกลายพันธุ์การลบที่ไม่ทำให้เกิดโรคซึ่งขาดยีนหลัก 5 ยีนแสดงให้เห็นว่าความรุนแรงกลับคืนมาได้อย่างสมบูรณ์โดยการแนะนำยีนเดี่ยวอีกครั้งซึ่งแสดงความหลากหลายลำดับน้อยที่สุดและการแสดงออกสูงสุด

ข้อสรุป

ข้อมูลเหล่านี้สนับสนุนการใช้ pangenomics และ transcriptomics ร่วมกันเพื่อกำหนดยีนที่เป็นตัวแทนของแกนกลางและอาจใช้ประโยชน์ได้ จุดอ่อนของเชื้อโรคที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว

คำหลัก

ไวรัสโมเสก Foxtail, Septoria tritici, เอฟเฟกต์ Necrotrophic, ยีนสำคัญ, โครโมโซมเสริม, Dothideomycetes,ความไม่แน่นอนของโครโมโซม Mycosphaerella spp

พื้นหลัง

การควบคุมโรคติดเชื้อที่ส่งผลกระทบต่อสัตว์และพืชอย่างยั่งยืนถูกท้าทายจากวิวัฒนาการของจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุ [1, 2] โรคที่ควบคุมได้ยากที่สุดคือโรคที่เกิดจากสายพันธุ์ที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วที่สุด ซึ่งสามารถตอบสนองต่อแรงกดดันที่เลือกได้อย่างรวดเร็ว รวมถึงภูมิคุ้มกันจากโฮสต์ตามธรรมชาติ สภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย และ/หรือยาต้านการติดเชื้อ [1, 3] ศักยภาพที่เชื้อโรคจุลินทรีย์จะพัฒนาอย่างรวดเร็วนั้นพิจารณาจากคุณสมบัติหลายประการ รวมถึงคุณสมบัติอื่น ๆ ด้วย (1) วงจรชีวิตที่รวดเร็ว และ (2) กลไกที่ส่งเสริมการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ [4] อย่างหลังสามารถนำไปสู่ความแปรปรวนทางพันธุกรรมในระดับสูงที่มีอยู่ภายในประชากรเชื้อโรค ซึ่งสามารถรักษาและขยายให้กว้างขึ้นเมื่อเผชิญกับแรงกดดันจากการคัดเลือกจากภายนอก แม้ว่ายีนบางตัวอาจมีแนวโน้มที่จะแสดงการแปรผันของลำดับพันธุกรรมตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อนวิวัฒนาการของพวกมัน แต่ยีนอื่นๆ ก็ไม่สามารถสูญหายไป (หรือถูกทำให้หมดฤทธิ์โดยการกลายพันธุ์) โดยไม่ส่งผลกระทบต่อสมรรถภาพของเชื้อโรค สำหรับโรคพืชที่มียูคาริโอตและโปรคาริโอต ความแตกต่างในระดับของความหลากหลายระหว่างยีนนี้ทำให้เกิด "จีโนมความเร็วสองระดับ" [5] ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบบางอย่างที่พัฒนาอย่างรวดเร็วและคิดว่าจะตอบสนองต่อตัวขับเคลื่อนภายนอก (ช่วงโฮสต์และ ภูมิคุ้มกัน ฯลฯ) ในขณะที่ชุดที่พัฒนาช้ากว่านั้นประกอบด้วยยีนที่มีการดูแลรักษาหลักและหน้าที่ที่สำคัญอื่น ๆ อุปกรณ์เสริมและชิ้นส่วนหลักของจีโนมของเชื้อโรคสามารถประกอบเป็น "แพนจีโนม" ซึ่งควรจะใกล้เคียงกับยีนครบชุดที่มีอยู่ในสายพันธุ์ [6] ขนาดของส่วนแกนกลางและอุปกรณ์เสริมของ pangenomes แตกต่างกันไปตามชนิดของแบคทีเรีย เชื้อรา และ oomycetes [7-13] และอาจบ่งชี้ถึงศักยภาพที่ประชากรจุลินทรีย์จะพัฒนาอย่างรวดเร็วตามแรงกดดันที่เลือกสรร เป็นไปได้ว่ายิ่ง pangenome เสริมมีขนาดใหญ่สัมพันธ์กับแกนกลางเท่าไร ประชากรเหล่านี้ก็จะยิ่งมีความสามารถในการพัฒนาอย่างรวดเร็วมากขึ้นเท่านั้น เชื้อรา Ascomycete ในข้าวสาลี Zymoseptoria tritici เป็นสาเหตุสำคัญของ Septoria tritici blotch (STB) ซึ่งเป็นโรคที่สำคัญระดับโลกที่คุกคามความมั่นคงทางอาหาร [14] เชื้อโรคยังได้รับการยกย่องว่าเป็นระบบต้นแบบสำหรับการศึกษาชีววิทยาและวิวัฒนาการของประชากรมานานแล้ว [15–18] เนื่องจาก Z. tritici มีอัตราการรวมตัวกันทางเพศสูง ซึ่งรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรมไว้ได้จำนวนมากภายในประชากร และช่วยให้ปรับตัวได้อย่างรวดเร็วทั้งในระดับโลกและระดับท้องถิ่น [17, 19–24] ผลที่ตามมาคือยีนข้าวสาลีที่สำคัญที่ให้ความต้านทานต่อ Z. tritici จะถูกเอาชนะอย่างรวดเร็ว [25] นอกจากนี้ ยาฆ่าเชื้อราเชิงพาณิชย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายส่วนใหญ่จะสูญเสียประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไป [3] การรวมกันของทั้งสองปัจจัยก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อการผลิตข้าวสาลีทั่วโลกซึ่งจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขอย่างเร่งด่วน เมื่อเร็ว ๆ นี้ Z. tritici ได้กลายเป็นแบบจำลองใหม่สำหรับจีโนมของเชื้อโรคที่มีการอ้างอิงจีโนมคุณภาพสูงจำนวนมากในขณะนี้ [26] นอกเหนือจาก pangenomes ที่สร้างขึ้นจากจีโนมที่แยกเดี่ยวจำนวนมาก [27, 28] บางทีคุณลักษณะที่น่าสนใจที่สุดประการหนึ่งของจีโนม Z. tritici คือการมีอยู่ของโครโมโซมหลัก 13 โครโมโซม (1-13) ที่พบในทุกแยก แต่จากนั้นก็มีโครโมโซมเสริมขนาดเล็กกว่าอีก 8 โครโมโซม (14-21) ซึ่งแสดง การมีอยู่/ไม่มี และความหลากหลายทางโครงสร้างระหว่างไอโซเลท [26, 29] โชคดีที่หนึ่งในแหล่งอ้างอิงของชุมชนแยกได้ และเป็นแห่งแรกที่มีการจัดลำดับอย่างสมบูรณ์ สนามดัตช์แยก IPO323 ที่รวบรวมในช่วงทศวรรษปี 1980 มีโครโมโซม 21 โครโมโซม ซึ่งเป็นจำนวนที่มากที่สุดที่สังเกตได้จนถึงปัจจุบัน ดังนั้น IPO323 จึงทำหน้าที่เป็นเกณฑ์มาตรฐานที่ดีเยี่ยมสำหรับการศึกษาความแปรผันของเชื้อที่แยกได้อื่นๆ และเป็นรากฐานสำหรับการสร้าง pangenomes

cistanche tubulosa-ปรับปรุงระบบภูมิคุ้มกัน

วงจรการติดเชื้อแบบไม่อาศัยเพศของ Z. tritici เป็นเรื่องปกติของเชื้อโรคพืชหลายชนิดที่ส่งผลต่อพืชอาหารหลายชนิด [30] เชื้อราเหล่านี้เป็นของตระกูล Mycosphaerellaceae ในอันดับ Dothideomycetes โดยทั่วไปจะบุกรุกเนื้อเยื่อพืชผ่านทางปากใบ [30, 31] จากนั้นจะมีการเติบโตโดยไม่มีอาการเป็นเวลานานระหว่างเซลล์พืช ซึ่งกินเวลาอย่างน้อย 8 วัน ซึ่งจะจบลงอย่างกะทันหันด้วยการก่อตัวของรอยโรคใบตาย ซึ่งเป็นสถานการณ์สำหรับ Z. tritici ดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจาก "hyperactivation" ของพืช ภูมิคุ้มกัน [32–34]. การตายของเซลล์พืชมีความเกี่ยวข้องในเวลาต่อมากับการก่อตัวของโครงสร้างการสร้างสปอร์ใหม่ pycnidia ในโพรงใต้ปากใบ และการอัดขึ้นรูปและการแพร่กระจายของพิคนิดิโอสปอร์ที่สร้างขึ้นใหม่ในเวลาต่อมาในช่วงที่มีฝนตกชุก เชื้อรา Dothideomycetes อื่นๆ แสดงให้เห็นว่ากระตุ้นให้เกิดการกระตุ้นภูมิคุ้มกันของพืชมากเกินไปผ่านการหลั่งโปรตีน "เอฟเฟ็กเตอร์" ซึ่งเป็นที่รู้จักในพืชที่บอบบาง ส่งผลให้เซลล์และเนื้อเยื่อตาย (เนื้อร้ายหรือการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้) เชื้อราเนื้อตายเหล่านี้ได้รับประโยชน์จากการตอบสนองนี้ และโปรตีนเอฟเฟกต์ที่เกี่ยวข้องปัจจุบันเรียกว่าเอฟเฟกต์เนื้อตาย [35, 36] แม้ว่าจะมีหลักฐานเบื้องต้นว่า Z. tritici อาจใช้เอฟเฟกต์เนื้อตายเมื่อเปลี่ยนไปใช้การเจริญเติบโตตามอาการ [37] ซึ่งทำให้เกิดรอยโรคใบ แต่สมมติฐานนี้ยังไม่ได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดจนถึงปัจจุบัน สองเส้นทางที่ไม่ผูกขาดร่วมกันในการปกป้องการผลิตข้าวสาลีในอนาคตจากผลกระทบของ STB คือ (1) เพิ่มความต้านทานโรคพืชตามธรรมชาติ และ (2) ระบุเป้าหมายระดับโมเลกุลใหม่ที่อาจนำไปใช้ประโยชน์ในการควบคุมโรค ตามหลักการแล้ว สิ่งเหล่านี้จะช่วยให้สามารถควบคุมเชื้อโรคได้แบบเลือกสรร ในขณะเดียวกันก็จำกัดผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศอื่นๆ ให้เหลือน้อยที่สุด จีโนมของเชื้อโรคและโดยเฉพาะอย่างยิ่ง pangenomics มีศักยภาพในการเพิ่มกลยุทธ์ทั้งสอง ในขณะที่โปรตีนถูกเข้ารหัสโดยอุปกรณ์เสริม ส่วนที่พัฒนาอย่างรวดเร็วของ pangenome อาจมียีนจำนวนมากที่มีปฏิกิริยากับภูมิคุ้มกันของพืช (เช่น เอฟเฟกต์) จีโนมหลักอาจนำเสนอเป้าหมายที่กลายพันธุ์ได้น้อยลงเนื่องจากให้โทษด้านสมรรถภาพทางลบ (และความรุนแรง) ด้วยเหตุนี้ สารฆ่าเชื้อราทางการเกษตรจึงมักมุ่งเป้าไปที่กระบวนการหลัก ซึ่งสันนิษฐานว่ามีความไม่แน่นอนน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แม้แต่เป้าหมายเหล่านี้ก็สามารถพัฒนาได้ในระดับหนึ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการยับยั้งทางเคมี ดังที่อธิบายไว้สำหรับโปรตีนเป้าหมายของสารฆ่าเชื้อราในปัจจุบันจำนวนมาก [3, 14] สารฆ่าเชื้อราส่วนใหญ่ที่ใช้จนถึงปัจจุบันมุ่งเป้าไปที่กระบวนการระดับโมเลกุลที่ค่อนข้างแคบ (เช่น การสังเคราะห์สเตอรอล การหายใจ ฯลฯ) [3] อาจมีเป้าหมายอื่นอีกมากมายที่สามารถใช้เพื่อควบคุมเชื้อโรคเชื้อราแบบเลือกสรร ซึ่งควรเกิดจากการรวมและวิเคราะห์ชุดข้อมูล Omics หลายชุด ศักยภาพในการค้นพบที่สูงนั้นเน้นย้ำโดยข้อเท็จจริงที่ว่าโดยทั่วไปมากถึง 40% ของยีนทั้งหมดที่ระบุในลำดับจีโนมของเชื้อราที่ทำให้เกิดโรค (และเชื้อราโดยทั่วไป) ยังคงไม่ทราบการทำงาน สิ่งที่มีอยู่และอาจได้รับการอนุรักษ์ไว้ในจีโนมหลักของเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคอาจมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษ

Pangenomics of rapidly evolving pathogens could be used to identify core, potentially specific gene sets, which could be exploited in future disease control [11]. The premise is that genes which are not evolving, in an otherwise rapidly evolving species, are most likely to be essential for either life or important for key virulence processes of the pathogen. Pangenomes themselves have, to date, largely been defined by sequencing genomic DNA from multiple members of a species. Whilst this is a critical and indispensable step in ascertaining the full potential of a species' genomics, gene expression support is perhaps overlooked for refinement of core and accessory gene calls, particularly in relation to biological processes such as pathogenicity/virulence. For example, if a core gene, predicted through genomic DNA sequence analysis, is not expressed by a successful pathogenic strain/ isolate during infection, it might be more appropriately considered accessory. Pangenome analyses on fungi and yeasts have recently emerged and have highlighted some major differences in the size of core and accessory gene components. For example, one recent study which analyzed the animal pathogenic yeasts, Candida albicans, Cryptococcus neoformans, the free-living yeast, Saccharomyces cerevisiae, and the animal filamentous fungal pathogen Aspergillus fumigatus, predicted each to have >ยีน 80% มีคำอธิบายประกอบเป็นแกนกลาง [10] อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์อื่นๆ เกี่ยวกับเชื้อราที่เกี่ยวข้องกับพืชได้ทำนายส่วนประกอบของยีนเสริมที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งรวมถึง ~38% สำหรับเชื้อโรค Claviceps purpurea [38] และ ~44% ใน Pyrenophora tritici-repentis [39] การศึกษาจีโนมแบบครอบคลุมก่อนหน้านี้เกี่ยวกับ Z. tritici ได้ใช้ประชากรทั่วโลกและในอดีตที่เกี่ยวข้องกับจำนวนไอโซเลตขนาดใหญ่ ซึ่งได้รับการจัดลำดับทั้งในระดับจีโนมที่กระจัดกระจายและสมบูรณ์ [27, 28] การศึกษาเหล่านี้ระบุชุดยีนเสริมขนาดใหญ่ (ประมาณ 40% ของยีนทั้งหมด) สำหรับสายพันธุ์นี้ นอกจากนี้ สิ่งนี้มีความสัมพันธ์กับการมี/ไม่มี และความหลากหลายของโครงสร้างของโครโมโซม ซึ่งยังเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบที่ซ้ำซ้อนแบบไดนามิก (รวมถึงองค์ประกอบที่เปลี่ยนตำแหน่งได้) การวิเคราะห์เพิ่มเติมยังชี้ให้เห็นว่ายีนเสริมจำนวนมากยังมีการแสดงออกต่ำกว่า (โดยเฉลี่ย) มากกว่ายีนแกนกลาง การศึกษาเหล่านี้แสดงถึง "มาตรฐานทองคำ" สำหรับโครงสร้างของ pangenome สายพันธุ์ Z. tritici และครอบคลุมมากที่สุดในปัจจุบันสำหรับเชื้อราที่เป็นเส้นใย อย่างไรก็ตาม คำถามยังคงอยู่สำหรับสิ่งนี้และสายพันธุ์อื่น ๆ ที่อาจมีการใช้ pangenomics เพื่อระบุยีนและกระบวนการของความรุนแรงหลักได้มากน้อยเพียงใด และภายในชุดยีนหลัก ไม่ว่าระดับของความหลากหลายทางประชากรที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโน ตลอดจนระดับการแสดงออกของยีน จะหักล้างเอกลักษณ์ของยีนก่อโรคที่สำคัญหรือไม่

ในการศึกษานี้ เราได้รวมการจัดลำดับจีโนมและวิธีการถอดเสียงที่ใช้ RNAseq เพื่อสร้าง pangenome จากคอลเล็กชั่น Z. tritici ที่แยกได้ในยุโรปเมื่อเร็ว ๆ นี้ วัตถุประสงค์หลักของเราคือการทดสอบว่ายีนที่อยู่ในโปรตีนเข้ารหัสจีโนมหลักที่มีอัตราความหลากหลายของกรดอะมิโนต่ำ (เช่น ในลำดับการเข้ารหัส) ระหว่างไอโซเลต มีหน้าที่สำคัญหรือไม่ รวมถึงมีบทบาทสำคัญในกระบวนการติดเชื้อหลักในข้าวสาลี ตามข้อตกลงกับการศึกษาก่อนหน้านี้ [27, 28] เราแสดงให้เห็นว่า Z. tritici มีจีโนมเสริมที่มีขนาดใหญ่มาก (~ 45% ของยีนทั้งหมด) รองรับสถานะการพัฒนาอย่างรวดเร็วของมัน นอกจากนี้เรายังให้ข้อมูลทางชีววิทยาที่สนับสนุนการใช้ประโยชน์ของการใช้วิธี Omics ทั้งสองแบบรวมกันเพื่อระบุยีนที่มีความรุนแรงหลักแบบใหม่ ในทางกลับกัน หน้าจอการแสดงออกของโปรตีนที่ทำงานโดยอาศัยไวรัสที่มีปริมาณงานสูงไม่สามารถระบุตัวทำลายเนื้อร้ายที่รับผิดชอบในการกระตุ้นรอยโรคในใบข้าวสาลี จากแกนกลางหรือเยื่อหุ้มจีโนมเสริม

cistanche พืชเพิ่มระบบภูมิคุ้มกัน

ผลลัพธ์

หน้าจอความรุนแรงในคอลเลกชัน Z. tritici ของยุโรป ระบุสายพันธุ์ที่ก้าวร้าวในทำนองเดียวกันจากสถานที่ที่ไม่เชื่อมโยงทางภูมิศาสตร์

เราทดสอบเชื้อ Z. tritici 43 ไอโซเลทเพื่อหาความรุนแรงในพันธุ์ข้าวสาลีขนมปังยุโรปที่ไวต่อการตอบสนองในวงกว้าง 21 สายพันธุ์ เพื่อให้มีจุดข้อมูลทั้งหมด 2,709 จุด (รวมการจำลอง 3 ครั้ง) ข้อมูลการแยก (รหัสและประเทศต้นทาง) แสดงอยู่ในไฟล์เพิ่มเติม 1: ตาราง S1 ปฏิสัมพันธ์แต่ละครั้งได้รับการประเมินในเชิงปริมาณสำหรับพารามิเตอร์ต่อไปนี้: (1) ความยาวของระยะฟักตัว (2) เวลาที่ใช้ในการเข้าถึงเนื้อร้ายโดยสมบูรณ์ (เมื่อเกิดขึ้น) และ (3) ระดับของการสร้างสปอร์แบบไม่อาศัยเพศ (รูปที่ 1A) จากการให้คะแนนทั้งทางคอมพิวเตอร์และทางการมองเห็น (ดูวิธีการและไฟล์เพิ่มเติม 2: รูปที่ S1) จากนั้น เชื้อที่แยกได้ทั้งหมดจะถูกจัดกลุ่มตามโปรไฟล์ความรุนแรงของพวกมันบนแผงพันธุ์ที่ทดสอบ (รูปที่ 1B) กลุ่มควบคุมเชิงบวกของ Te IPO323 ซึ่งทำหน้าที่เป็นข้อมูลอ้างอิงทั่วโลก [26] พร้อมจีโนมที่มีลำดับอย่างสมบูรณ์ มีความก้าวร้าวน้อยกว่ากลุ่มทดสอบส่วนใหญ่ที่แยกได้กับพันธุ์เกือบทั้งหมด สารสกัดนี้ถูกเก็บรวบรวมในปี พ.ศ. 2527 และถูกเก็บไว้ในที่จัดเก็บตั้งแต่นั้นมา โดยมีการส่งกลับเป็นครั้งคราวผ่านใบข้าวสาลี ดังนั้นในปัจจุบันยังไม่ชัดเจนว่าการสังเกตนี้ (อย่างน้อยก็ในบางส่วน) อาจเกิดขึ้นจากการเก็บตัวอย่างเมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่ เราระบุเชื้อเจ็ดสายพันธุ์ที่ไม่สามารถแสดงอาการของโรคในข้าวสาลีพันธุ์ใดพันธุ์หนึ่งได้ (รูปที่ 1B) เนื่องจากเชื้อที่แยกได้เหล่านี้ทั้งหมดมีต้นกำเนิดมาจากสเปนหรืออิตาลี โดยมีการปลูกข้าวสาลี tetraploid (durum/pasta) (Triticum durum L.) บ่อยกว่า จึงมีแนวโน้มว่าเชื้อที่แยกได้เหล่านี้เป็นลักษณะเฉพาะของข้าวสาลีดูรัม [40, 41] อย่างมีนัยสำคัญ เชื้อที่มีโปรไฟล์ความรุนแรงคล้ายคลึงกันไม่ได้รวมกลุ่มกันในสถานที่รวบรวม โดยเชื้อที่แยกได้จากตะวันออกไกลถึงสโลวาเกียไปจนถึงตะวันตกไกลถึงไอร์แลนด์ทั้งหมดรวมกลุ่มเข้าด้วยกัน (รูปที่ 1B) การสังเกตนี้เห็นด้วยเป็นอย่างดีกับความแปรปรวนทางพันธุกรรมในระดับสูงที่มีอยู่ระหว่างไอโซเลตและการศึกษาก่อนหน้านี้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้มีระดับสูงพอๆ กันกับขนาดของรอยโรคใบข้าวสาลีเดี่ยวๆ ทั่วทั้งทวีป [42] ต่อมามีการคัดเลือกไอโซเลทที่ก้าวร้าวมากขึ้นหลายตัวที่มีโปรไฟล์ความรุนแรงที่แตกต่างกันสำหรับการจัดลำดับจีโนม (เน้นด้วย "#" ในรูปที่ 1B) และการวิเคราะห์ RNAseq (เน้นด้วย "+" ในรูปที่ 1B)

รูปที่ 1 การประเมินความรุนแรงของการเก็บสะสมไอโซเลทของยุโรปต่อพันธุ์ข้าวสาลีเฮกซาพลอยด์ (ขนมปัง) หลักสูตรเวลาการลุกลามของโรคโดยทั่วไปซึ่งแสดงพารามิเตอร์ที่ประเมินบนหน้าจอ รวมถึงเวลาที่ใช้ก่อนที่จะเกิดอาการที่มองเห็นได้ครั้งแรก และสำหรับเนื้อร้ายทั้งใบที่ปรากฏในบริเวณที่ได้รับการฉีดวัคซีน รูปนี้แสดงการติดเชื้อของข้าวสาลีพันธุ์ Riband โดย Z. tritici isolate IPO323 B รายละเอียดความรุนแรงของเชื้อที่แยกได้เทียบกับแผงพันธุ์โดยพิจารณาจากระดับการตายของใบและคลอโรซิส การวัดทำได้โดยการประเมินด้วยภาพและโดยใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ภาพ LemnaTec และ LemnaGrid พร้อมผลลัพธ์สุดท้ายที่เทียบเคียงได้ เชื้อที่แยกได้ได้รับการจัดอันดับและจัดกลุ่มตามข้อมูลความรุนแรง เชื้อ Z. tritici ที่แยกได้โดย # ถูกจัดลำดับจีโนมเพื่อสร้าง pangenome ไอโซเลตที่เน้นด้วย + ยังถูกวิเคราะห์โดย RNAseq transcriptomics พันธุ์ข้าวสาลีพาโนรามา (เน้นด้วย X) ได้รับการพิจารณาว่ามีความอ่อนไหวต่อเชื้อส่วนใหญ่ที่แยกได้อย่างเต็มที่และเท่าเทียมกัน และได้รับเลือกให้เป็นจีโนไทป์ของโฮสต์สำหรับการติดเชื้อทางใบ RNAseq โปรดทราบว่าข้อมูลความรุนแรงที่ต่ำสำหรับกลุ่มนอกของเจ็ดไอโซเลทต่อพันธุ์ทั้งหมดน่าจะเป็นผลมาจากการที่ไอโซเลทเหล่านี้ถูกดัดแปลงให้ก่อให้เกิดโรคในข้าวสาลีเตตราพลอยด์ (ดูรัมหรือพาสต้า) ข้อมูลทั้งหมดเป็นตัวแทนของใบที่ติดเชื้อสามใบที่วิเคราะห์/โต้ตอบจากการทดลองทำซ้ำทางชีวภาพสองครั้ง (รวมทั้งหมด 6 ใบ) การวิเคราะห์ C SplitsTree ของสายวิวัฒนาการระดับโมเลกุลของไอโซเลตที่เลือกไว้สำหรับการจัดลำดับจีโนม ประเทศต้นกำเนิดของเชื้อแยกแสดงด้วยอักษรย่อ (Pl=Poland; GB=Great Britain; Be=Belgian; Cz=Czech Republic; Ge {{8 }} เยอรมนี; Sw=สวีเดน; Fr=ฝรั่งเศส; Sl=สโลวาเกีย; Ir=ไอร์แลนด์) ตัวแทนอ้างอิง IPO323 ที่รวบรวมประมาณปี 1984 จากเนเธอร์แลนด์ (Ne) ก็เป็นตัวแทนเช่นกัน

ลำดับจีโนมและการวิเคราะห์สายวิวัฒนาการของเชื้อยุโรปสิบเจ็ดสายพันธุ์เผยให้เห็นความหลากหลายทางพันธุกรรมในระดับสูง

We used Illumina HiSeq 250 bp paired-end read technology to assemble the gene space of seventeen new isolates (indicated by # in Fig. 1B). BUSCO analysis (core dataset Pezizomycotina) was then performed to assess the completeness of each genome assembly (Table 1). Scores >97% ในทุกกรณีบ่งชี้ถึงการประกอบที่ดีของพื้นที่ยีน (บริเวณการเข้ารหัส) สำหรับไอโซเลททั้งหมด ยีน BUSCO บางตัวที่ได้รับการคัดเลือกหายไปจากชุดประกอบทั้งหมด ซึ่งบ่งชี้ว่า Z. tritici อาจไม่มีออโธโลจีของยีนเหล่านี้ เพื่อกำหนดปริมาณของการแปรผันทางพันธุกรรมที่ส่งผลต่อขอบเขตการเข้ารหัสที่คาดการณ์ไว้ จากนั้นเราได้ทำการวิเคราะห์ SNPEf สำหรับแต่ละสายพันธุ์กับ pangenome ที่สร้างขึ้นบนจีโนมที่สมบูรณ์ของไอโซเลทอ้างอิง IPO323 (ตารางที่ 2) การวิเคราะห์นี้แสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ใหม่แต่ละสายพันธุ์มี SNP มากกว่า 160,000 เทียบกับแพนจีโนมที่ได้รับ ในบรรดาสิ่งเหล่านี้มีมากกว่า 65 รายการ,000 ซึ่งทำให้อาจสูญเสียการทำงานของโปรตีน (ผลสูง, เฟรมชิฟต์, สูญเสียการเริ่มต้น, โคดอนหยุดก่อนกำหนด) หรือทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนในโปรตีนที่ทำนายไว้ (ปานกลาง) ข้อมูลเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายทางพันธุกรรมที่มีอยู่ระหว่างเชื้อ Z. tritici ที่แยกได้

การวิเคราะห์ต้นไม้แยกได้ดำเนินการกับสายพันธุ์ที่เพิ่งจัดลำดับ 17 สายพันธุ์และ IPO323 เพื่อตรวจสอบว่าสายพันธุ์ที่แยกได้ที่มีรูปแบบการติดเชื้อพันธุ์ที่คล้ายกันนั้นมีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการทางสายวิวัฒนาการหรือไม่ และสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับประเทศต้นทางหรือไม่ สายวิวัฒนาการถูกกำหนดโดยใช้การต่อลำดับการเข้ารหัสและลำดับที่ไม่เข้ารหัสหกลำดับ (ดูวิธีการและไฟล์เพิ่มเติม 3: ข้อมูล S1) ต้นไม้ (รูปที่ 1C) แสดงให้เห็นอีกครั้งว่าไม่มีการเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างโปรไฟล์ความรุนแรงและตำแหน่งสุ่มตัวอย่างสำหรับไอโซเลทที่แยกตามลำดับ โดยมีโปรไฟล์ความรุนแรงที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด (เปรียบเทียบกับรูปที่ 1B) ที่เห็นสำหรับไอโซเลตที่รวบรวมจากประเทศต่างๆ ในยุโรป ซึ่งอย่างไรก็ตาม มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดทางสายวิวัฒนาการ

การสร้างและการวิเคราะห์ Pangenome ทำนายยีน "แกนกลาง" 9807 และยีน "อุปกรณ์เสริม" 8083 ตัว

นอกเหนือจากลำดับจีโนมแล้ว เรายังเลือก 12 ไอโซเลทสำหรับการทำโปรไฟล์การถอดรหัสตาม RNAseq (ระบุโดย + ในรูปที่ 1B) แต่ละไอโซเลทถูกโปรไฟล์เป็นสามเท่าระหว่างการเจริญเติบโตของอะซีนิกในน้ำซุป YPD และในการติดเชื้อทางใบสองขั้นตอนที่เป็นอิสระ 6 วันหลังการฉีดวัคซีน (dpi) ซึ่งแสดงถึงระยะกลางที่ไม่มีอาการ และ 9 dpi ที่ระยะเปลี่ยนผ่านของการพัฒนาอาการในระยะเริ่มแรก ข้าวสาลีพันธุ์ Panorama ที่ไวต่อการตอบสนองในระดับสากลถูกนำมาใช้เพื่อตรวจการติดเชื้อ ซึ่งเชื้อทั้งหมดที่แยกได้สามารถแพร่เชื้อได้เต็มที่ด้วยจลนศาสตร์ที่แยกไม่ออก การใช้ข้อมูลการถอดเสียงนี้รวมกับชุดประกอบจีโนมใหม่และลำดับการอ้างอิงดั้งเดิมของ IPO323 เป็นโครงสร้าง เราได้กำหนด pangenome สำหรับไอโซเลตของยุโรป และยังรวมเอาลำดับที่มีอยู่ในไอโซเลตอื่น ๆ ซึ่งตรวจไม่พบใน IPO323 ขั้นตอนในการสร้าง pangenome และเกณฑ์ของเราในการจัดหมวดหมู่ยีนเป็น "แกนกลาง" หรือ "อุปกรณ์เสริม" จะแสดงอยู่ในรูปที่ 2 ที่สำคัญ การปิดใช้งาน (ผลกระทบสูง การสูญเสียฟังก์ชัน-LoF) ความหลากหลายของลำดับลำดับของ LoF และการมีอยู่และไม่มีอยู่ การพิจารณา ยังได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานการแสดงออกของยีนอีกด้วย ด้วยเหตุนี้ ยีนจึงควรปรากฏอยู่ในรูปแบบการทำงานและแสดงออกโดยไอโซเลททั้งหมด เพื่อกำหนดให้อยู่ในหมวดหมู่ "แกนกลาง" วิธีการโดยรวมของเรา (รูปที่ 2) กำหนด pangenome ทั้งหมด 17,890 ยีน รวมถึงปี 2017 ที่ไม่ปรากฏใน IPO323 ขั้นตอนการกรองที่ตามมาจัดหมวดหมู่ 9807 ให้อยู่ในจีโนมหลัก โดยมีจำนวนน้อยกว่าเล็กน้อยคือ 8083 ในชุดอุปกรณ์เสริม อย่างหลังคิดเป็น ~45% ของ pangenome ทั้งหมด ซึ่งเพิ่มขึ้นเล็กน้อยจากที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ [28] แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วตัวเลขเหล่านี้จะเห็นด้วยดี แต่การประมาณค่าของยีนเสริมนั้นอาจมีอคติมากกว่าเนื่องจากวิธีการที่ใช้ (Panseq ฯลฯ ) และเราไม่สามารถสรุปได้ว่าการวิเคราะห์เพิ่มเติมในอนาคตอาจไม่ลดจำนวนยีนเสริมโดยใช้ เช่น อิงออร์โธโลยี แนวทาง pangenes ทั้งหมดได้รับการวิเคราะห์สำหรับคุณสมบัติหลายประการ (การทำนายการหลั่ง การเชื่อมโยงของเมมเบรน การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น และเนื้อหาซิสเตอีน) และฟังก์ชันที่คาดการณ์ไว้ (คำอธิบายประกอบ BLAST, GO และ Interpro) มีตารางที่ให้ข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดเกี่ยวกับยีนทั้งหมด (ไฟล์เพิ่มเติม 4: ตาราง S2) ตารางยังแสดงระดับการแสดงออกของยีนที่ได้มาจาก RNAseq เฉลี่ยสัมพัทธ์ที่กำหนดสำหรับยีนทั้งหมดสำหรับทั้ง 12 ไอโซเลตภายใต้เงื่อนไขทั้งสามที่ทดสอบ โดยรวมแล้ว เมื่อเปรียบเทียบกับการศึกษาแบบ pan-genomic ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตนี้ [27, 28] เป็นที่ชัดเจนว่า Z. tritici มีองค์ประกอบทางพันธุกรรมเสริมจำนวนมากที่สุดแห่งหนึ่งของเชื้อราที่ศึกษาจนถึงปัจจุบัน ซึ่งอาจสะท้อนถึงการพัฒนาอย่างรวดเร็วของมัน ธรรมชาติ.

ตารางที่ 1 การวิเคราะห์ BUSCO เกี่ยวกับจีโนมใหม่

ตารางที่ 2 สรุปผลกระทบจากผลกระทบ SNP สำหรับจีโนมใหม่แต่ละรายการเทียบกับแบบจำลองยีนอ้างอิง IPO323

รูปที่ 2 สรุปขั้นตอนที่ใช้ในการสร้างการเรียกยีน "แกนกลาง" และ "อุปกรณ์เสริม" และหมายเลขสำหรับ pangenome Z. tritici ของยุโรปที่สร้างขึ้นใหม่ ตัวเลขแสดงถึงจำนวนยีนที่ระบุในแต่ละขั้นตอนในไปป์ไลน์

ลักษณะโครงสร้างของการเปลี่ยนแปลงใน pangenome Z. tritici ของยุโรป

เป้าหมายของการศึกษานี้คือเพื่อทดสอบสมมติฐานที่ว่าสามารถใช้ pangenomics เพื่อระบุยีนใหม่ที่สำคัญได้ ไม่ว่าจะเป็นที่จำเป็นสำหรับชีวิตหรือสำหรับความรุนแรงในสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรค เราตั้งสมมติฐานว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นยีนที่มีอยู่และทำงานในและแสดงออกโดยเชื้อโรคทุกสายพันธุ์ เราคาดการณ์เพิ่มเติมว่ายีนเหล่านี้จะมีการกลายพันธุ์ SNP ที่มีผลกระทบสูงและปานกลางในระดับต่ำกว่าซึ่งส่งผลต่อลำดับการเข้ารหัส (polymorphic น้อยกว่า) และพวกมันอาจรวมกลุ่มในภูมิภาคบนโครโมโซมเฉพาะ

เราใช้ข้อมูลการเปลี่ยนแปลง SNP (สูง ปานกลาง และตัวดัดแปลง - ดูไฟล์เพิ่มเติม 4: ตาราง S2) รวมถึงข้อมูลการแสดงออกเฉลี่ยสำหรับยีนทั้งหมด เพื่อตรวจสอบระดับเฉลี่ยของการเข้ารหัสความหลากหลายและการแสดงออกบนพื้นฐานโครโมโซม โดยใช้โครโมโซม 21 อัน ของ IPO323 เป็นโครงนั่งร้าน ตัวดัดแปลง SNP แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงนิวคลีโอไทด์ที่ไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโน รูปที่ 3A แสดงให้เห็นว่าไม่มีอคติเฉพาะสำหรับความถี่การกลายพันธุ์เมื่อมีการแสดง SNP สูง ปานกลาง และตัวดัดแปลงสะสมเป็นคุณลักษณะของความยาวโปรตีนโดยเฉลี่ยต่อโครโมโซมทั้งหมด อย่างไรก็ตาม เมื่อละเว้นการกลายพันธุ์ของโมดิฟายเออร์ เช่น โครโมโซมที่ไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโน เป็นที่ชัดเจนว่าโครโมโซม 8 โครโมโซมที่เล็กที่สุดมียีนที่มีจำนวนการกลายพันธุ์ SNP สูงและปานกลางสูงกว่า (รูปที่ 3B) ผลกระทบนี้ถูกเน้นเพิ่มเติมเมื่อวิเคราะห์เฉพาะ SNP ที่มีผลกระทบสูงเท่านั้น (รูปที่ 3C) ตรงกันข้ามกับระดับที่เห็นได้ชัดบนโครโมโซมแกนกลาง 1–13 (~ 20%) ยีนมากถึง 90% ที่อยู่บนโครโมโซมที่เล็กที่สุดแปดโครโมโซม 14–21 นั้นได้รับผลกระทบสูง มีแนวโน้มว่าจะมีการกลายพันธุ์ที่สูญเสียฟังก์ชันในอย่างน้อยหนึ่งครั้ง แยก (รูปที่ 3C) ข้อมูลการถอดความแบบสะสมของ Te จากทั้ง 12 ไอโซเลตใหม่ยังแสดงให้เห็นการแสดงออกโดยเฉลี่ยของยีนที่ค่อนข้างต่ำบนโครโมโซม 14–21 (รูปที่ 3 มิติ) ดังที่เคยสังเกตมาก่อนหน้านี้สำหรับ IPO323 [32, 43, 44] เมื่อนำมารวมกัน ข้อมูลนี้บ่งชี้ถึงการแบ่งส่วนจีโนมที่ชัดเจน โดยมีโครโมโซมเสริมแปดโครโมโซมที่เล็กที่สุดซึ่งมีลำดับที่มีความหลากหลายสูง มีอุปกรณ์เสริม และโดยทั่วไปแสดงออกได้ไม่ดี

เมื่อเปรียบเทียบยีนทั้งหมดในจีโนมแกนกลางหรือจีโนมเสริมพบว่า ~60% ของยีนทั้งหมดในช่วงหลังพบในสายพันธุ์อย่างน้อยหนึ่งสายพันธุ์ที่มีผลกระทบสูง (การสูญเสียการทำงาน (LoF)) และการกลายพันธุ์ 47% นั้นหายไปจากที่ อย่างน้อยหนึ่งสายพันธุ์ (ไฟล์เพิ่มเติม 4: ตาราง S2) เช่นเดียวกับการวิเคราะห์บนโครโมโซมเสริม ยีนเสริมแต่ละตัวก็แสดงออกได้ไม่ดีนักโดยรวมตลอดการทดสอบที่แยกได้ (ไฟล์เพิ่มเติม 4: ตาราง S2) และมีจำนวนลำดับที่สูงกว่ามากโดยมีฟังก์ชันที่ไม่รู้จัก (ประมาณ 80%) การสังเกตเหล่านี้เปรียบเทียบได้ดีกับการศึกษาจีโนมในแพนก่อนหน้านี้ที่ดำเนินการกับคอลเล็กชั่น Z. tritici ทั่วโลกที่รวบรวมได้หลายทศวรรษ [27, 28]

นอกจากนี้เรายังทำการวิเคราะห์การมีอยู่ของยีนต่อยีนและการแปรผันของการขาดหายไป (PAV) สำหรับยีนทั้งหมดที่คาดการณ์ไว้ในไอโซเลทอ้างอิง IPO323 สำหรับไอโซเลตลำดับอีก 17 ไอโซเลต ข้อมูลการมีอยู่/ไม่มีนี้ถูกพล็อตตำแหน่งสำหรับแต่ละยีนทั่วทั้งโครโมโซม 21 โครโมโซมที่มีอยู่ใน IPO323 รูปที่ 3E และ F แสดงข้อมูลจากโครโมโซมหลักที่เป็นตัวแทน (1 และ 7) ในขณะที่รูปที่ 3G และ H แสดงข้อมูลสำหรับโครโมโซมเสริมที่เป็นตัวแทน (13 และ 14) ข้อมูลสำหรับโครโมโซมที่เหลือจะแสดงอยู่ในไฟล์เพิ่มเติม 2: รูปที่ S2 การวิเคราะห์นี้ระบุยีนจำนวนมากที่มีอยู่ใน IPO323 ที่ขาดหายไปในจำนวนไอโซเลทที่แยกลำดับใหม่ และแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความแตกต่างในการมีอยู่/ไม่มียีนโดยรวมระหว่างโครโมโซม "แกนกลาง" ของ IPO323 (ซึ่งพบได้ใน Z. tritici สายพันธุ์ทุกสายพันธุ์) เมื่อเทียบกับโครโมโซม "อุปกรณ์เสริม" ที่เล็กที่สุด 8 โครโมโซม ข้อมูลยังเน้นย้ำถึงบริเวณบนโครโมโซม 7 โดยเฉพาะ ระหว่าง 1.7 Mb ถึง 2.5 Mb ซึ่งแสดงความถี่สูงของการไม่มียีนในไอโซเลตใหม่ (รูปที่ 3F) สิ่งที่น่าสนใจคือภูมิภาคนี้ตรงกับตำแหน่งจีโนมที่ก่อนหน้านี้พบว่ามีการแสดงออกของยีนน้อยที่สุดหรือไม่มีเลยใน IPO323 ทั้งในระหว่างการเจริญเติบโตในวัฒนธรรมหรือในระหว่างระยะของการติดเชื้อในพืช [32, 43] ภูมิภาคนี้ยังตรงกับการลบโครโมโซมซึ่งพบในเยเมนที่แยกได้ในการศึกษาเกี่ยวกับโรคตับจีโนมครั้งก่อน [28] ข้อมูลเหล่านี้ร่วมกันตอกย้ำความคิดที่ว่า Z. tritici เป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วด้วยความหลากหลายทางพันธุกรรมและจีโนมในระดับสูงและประเภทต่างๆ ภายในประชากร

การทำนายการแปลโปรตีนเผยให้เห็นยีนใน pangenome อุปกรณ์เสริมที่อาจทำงานในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง

การคาดการณ์การแปลโปรตีน WolfPsort นั้นดำเนินการกับโปรตีนทั้งหมดที่เข้ารหัสโดย pangenome จากนั้นเราคำนวณเปอร์เซ็นต์สัมพัทธ์ของโปรตีนที่คาดการณ์ว่าจะแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในแต่ละภูมิภาคของเซลล์ย่อยซึ่งเป็นคุณลักษณะของจำนวนโปรตีนทั้งหมดสำหรับแกนกลางหรือ pangenome เสริม (รูปที่ 4) หมวดหมู่การแปลหลายภาษาได้รับการเสริมสมรรถนะในจีโนมหลักรวมถึง "ไซโตพลาสซึม", "นอกเซลล์" และ "พลาสมาเมมเบรน" ซึ่งส่วนหลังมีฟังก์ชันการขนส่งที่สำคัญมากมาย (รูปที่ 4) ในทางตรงกันข้าม ตำแหน่ง "นิวเคลียส" และ "ไมโตคอนเดรีย" มีความสัมพันธ์กับเปอร์เซ็นต์ของยีนที่สูงกว่าในจีโนมเสริม (รูปที่ 4) จีโนมเสริมของ Te ได้รับการเสริมสมรรถนะสำหรับโดเมนการจับสังกะสีโดยเฉพาะ ซึ่งอาจให้ความยืดหยุ่นในการถอดรหัส การเพิ่มคุณค่าของหมวดหมู่นี้ได้รับการรายงานในการศึกษา pangenome ก่อนหน้านี้โดยเน้นว่าไปป์ไลน์โดยรวมของเราสร้างผลลัพธ์ที่เทียบเคียงได้ [27, 28] การเสริมสมรรถนะแบบ "ไมโตคอนเดรีย" เป็นเรื่องที่น่าสนใจเนื่องจากมีชื่อเทียมและลักษณะคล้ายคลึงของโปรตีนไมโตคอนเดรียที่แท้จริงซึ่งมีเป้าหมายโดยเคมีต้านเชื้อรา ตัวอย่างหนึ่งที่ชัดเจนใน pangenome ที่เป็นอุปกรณ์เสริมคือการเปรียบเทียบของหน่วยย่อย succinate dehydrogenase C (SDHC3) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเป็นสื่อกลางในการต้านทานการยืนต่อคลาสย่อยของสารฆ่าเชื้อรา SDHI (succinate dehydrogenase inhibitor) ใน Z. tritici [45] เราระบุลำดับที่สมบูรณ์ของยีนนี้เพียงสามในสิบเจ็ดไอโซเลทที่แยกตามลำดับ และเราตรวจพบการแสดงออกของยีนในระดับสูงในเพียงหนึ่งใน 12 ที่ศึกษาในภายหลังโดย RNAseq (รูปที่ 5B) อย่างไรก็ตาม การศึกษาก่อนหน้านี้และการวิเคราะห์ในปัจจุบันของเรา เน้นย้ำว่ามีหน้าที่สำคัญในจีโนมเสริม แต่สิ่งเหล่านี้อาจมีความสำคัญมากกว่าสำหรับการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงมากกว่าไลฟ์สไตล์หลัก

รูปที่ 3 ลักษณะโครงสร้างของ Pangenome และความหลากหลายการมี/ไม่มีในโครโมโซม 21 โครโมโซมของไอโซเลตอ้างอิง IPO323 จำนวนรวมของการกลายพันธุ์ SNP สะสมที่ให้ตัวดัดแปลง ระดับปานกลาง (M) และสูง (การสูญเสียฟังก์ชัน H-LoF) ส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงที่แสดงเป็นคุณลักษณะของความยาวโปรตีนเฉลี่ย (aa) ต่อโครโมโซม B จำนวนการกลายพันธุ์ SNP สะสมที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ส่งผลกระทบปานกลางและสูงซึ่งแสดงเป็นคุณลักษณะของความยาวโปรตีนเฉลี่ยต่อโครโมโซม C จำนวนการกลายพันธุ์ SNP สะสมที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่มีผลกระทบสูงซึ่งแสดงเป็นคุณลักษณะของความยาวโปรตีนเฉลี่ยต่อโครโมโซม D หมายถึง การแสดงออกโดยเฉลี่ยของยีนทั้งหมดที่ปรากฏบนโครโมโซม 21 โครโมโซมแต่ละอันจากทุกไอโซโซม E การมีอยู่และไม่มี (PaV) ความหลากหลายของยีนที่ทำนายบนแกนโครโมโซม 1 ของไอโซเลต IPO323 ใน 17 ไอโซเลทลำดับใหม่ F PaV สำหรับยีนบนโครโมโซมเสริม 7 G PaV สำหรับยีนบนโครโมโซมเสริม 15 G–F PaV สำหรับยีนบนโครโมโซมเสริม 15 ข้อมูลเน้นการแปรผันของภูมิภาคอย่างกว้างขวางและทำเครื่องหมายความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างระดับของลำดับความหลากหลายโดยรวมและการมีอยู่/ ไม่มีปรากฏชัดเจนบนแกนกลางและโครโมโซมเสริม

รูปที่ 4 การทำนายตำแหน่งของโปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีนแกนและยีนเสริม สรุปเปอร์เซ็นต์การคาดการณ์การแปลโปรตีนที่กำหนดโดย WolfPsort สำหรับหมวดหมู่ที่ระบุสัมพันธ์กับโปรตีนทั้งหมดที่มีอยู่ในแกนกลางและ pangenome เสริม

เอฟเฟคเตอร์โปรตีนในจีโนมเสริมแสดงความแปรปรวนระหว่างสายพันธุ์ในการแสดงออกมากกว่าโปรตีนในแกนกลาง

กว่าแปดเปอร์เซ็นต์ของยีนในจีโนมหลักเข้ารหัสโปรตีนที่หลั่งออกมาสมมุติ ซึ่งเป็นจำนวนที่สูงกว่าจีโนมเสริม (~ 5%) อย่างไรก็ตาม ยีนในโปรตีนที่หลั่งออกมาซึ่งเข้ารหัสจีโนมเสริมนั้นมักมีการทำงานที่ไม่ทราบสาเหตุมากกว่า โดยขาดโดเมนที่จดจำได้หรือบริเวณที่เร่งปฏิกิริยา โปรตีนที่มีการทำงานที่ไม่รู้จักเหล่านี้มีจำนวน ~75% ของสารคัดหลั่งเสริมทั้งหมดเทียบกับ 42% สำหรับสารคัดหลั่งหลัก เอฟเฟ็กเตอร์ของผู้สมัครจำนวนมาก (และในบางกรณีได้รับการตรวจสอบความถูกต้อง) ที่มีอยู่ในจีโนมหลักนั้นแสดงออกมาในรูปแบบที่คล้ายกันและในระดับที่เทียบเคียงได้ในทั้ง 12 ไอโซเลทที่วิเคราะห์โดย RNASeq ตัวอย่างเช่น เอฟเฟคเตอร์ที่มีโดเมน LysM (Lysin) ทั้งสามตัว ได้แก่ 3LysM, 1LysM และ xLysM ถูกแสดงในระดับที่คล้ายกันมากและในรูปแบบที่เหมือนกันโดยแต่ละสายพันธุ์ (รูปที่ 5C–E) เอฟเฟกต์ Te 3LysM ยังคงเป็นปัจจัยกำหนดความรุนแรงของการหลั่งเชื้อ Z. tritici เพียงตัวเดียว โดยที่โปรตีนนี้ทำหน้าที่ยับยั้งภูมิคุ้มกันของพืชที่ถูกกระตุ้นด้วยไคตินในระหว่างการติดเชื้อระยะแรกๆ [46, 47] อย่างไรก็ตาม เป็นที่รู้กันว่า LysM efector ทั้งสามตัวทำงานร่วมกันเพื่อจุดประสงค์นี้ [48] ดังนั้นจึงเป็นที่น่าสังเกตว่ามีความแตกต่างในการแสดงออกน้อยมากสำหรับยีนเหล่านี้ระหว่างไอโซเลท ซึ่งบังคับใช้ข้อเสนอแนะอีกครั้งว่าการปราบปรามการป้องกันนี้เป็นองค์ประกอบหลักของการติดเชื้อ ในทางตรงกันข้าม เอฟเฟกต์ของผู้สมัครที่พบในจีโนมเสริมแสดงทั้งความแปรปรวนของการมีอยู่และไม่มีตัวตน และการแสดงออกที่แปรผันสูงระหว่างไอโซเลต (รูปที่ 5F-H) ตัวอย่างเช่น AvrStb6 ซึ่งเป็นเอฟเฟ็กต์อะวิรูเลนซ์ตัวแรกที่ระบุใน Z. tritici [49, 50] แสดงความแปรผันของการแสดงออกอย่างมาก (รูปที่ 5F) แม้ว่าจะมีอยู่ในทุกไอโซเลทก็ตาม ตัวแปรลำดับนี้เป็นโปรตีนขนาดเล็กที่ถูกหลั่งออกมา ได้รับการยอมรับจากพันธุ์ข้าวสาลีที่มีอัลลีลเชิงฟังก์ชันของไคเนส Stb6 ที่มีลักษณะคล้ายตัวรับ [25, 51] การจดจำนี้จัดให้มีการต้านทานโรคต่อเชื้อแยกทั้งหมดที่มีอัลลีลเฉพาะของเอฟเฟกเตอร์นี้ Tere เป็นรูปแบบการแสดงออกที่มีนัยสำคัญของ AvrStb6 ระหว่างไอโซเลท และเราระบุหนึ่งไอโซเลท (Zt118) โดยเราไม่สามารถตรวจพบการแสดงออกใดๆ ได้เลย ในเงื่อนไขใดๆ จากทั้งสามเงื่อนไขที่ทดสอบ ด้วยเหตุนี้ ในไปป์ไลน์การทำนายของเรา AvrStb6 จึงถูกจัดประเภทเป็นจีโนมเสริม เอฟเฟกต์ผู้สมัครอื่น ๆ จำนวนมากของฟังก์ชันที่ไม่รู้จักในปัจจุบันแสดงการมีอยู่ / ไม่มีและ / หรือการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกอย่างมีนัยสำคัญในจีโนมเสริม (รูปที่ 5G และ H)

รูปที่ 5 การแปรผันของการแสดงออกของยีนในแกนกลางและ pangenome เสริมและการสร้างระบบการแสดงออกของไวรัสที่มากเกินไปชั่วคราวที่ใช้สำหรับหน้าจอเอฟเฟกต์เนื้อตาย กุญแจสำคัญในการตีความข้อมูลแสดงอยู่ในรูปภาพ B การมีอยู่/ไม่มี และการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนสำหรับหน่วยย่อย Succinate dehydrogenase C paralogue มีอยู่ในจีโนมเสริม โปรไฟล์ C – E Expression ของ ZtLysM efectors, 3LysM, 1LysM และ xLysM ทั้งหมดนี้อยู่ใน pangenome แกนกลาง F โปรไฟล์นิพจน์ของเอ็ฟเฟ็กเตอร์อะไวรูเลนซ์ AvrStb6 การไม่มีการแสดงออกใดๆ ในไอโซเลท 118 จัดประเภทเอฟเฟกเตอร์ไปในแพนจีโนมที่เป็นอุปกรณ์เสริม G และ H เป็นตัวแทนของตัวอย่างของผู้สมัครเพิ่มเติมใน pangenome เสริม

หน้าจอการทำงานไม่ได้ให้หลักฐานสำหรับการทำงานของเอฟเฟกต์การตายของเซลล์ในเยื่อหุ้มจีโนมหรือส่วนเสริม

เราใช้ระบบการแสดงออกชั่วคราวของโปรตีนที่เป็นสื่อกลางของไวรัสที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้สำหรับข้าวสาลี (และธัญพืชและพืชที่ไม่ใช่ธัญพืชอื่น ๆ ) โดยใช้ไวรัส Foxtail Mosaic (FoMV) เพื่อแสดงหน้าจอปริมาณงานปานกลางถึงสูงของผู้สมัคร Z. tritici efectors จากแพงจีโนม เรามีจุดมุ่งหมายโดยเฉพาะเพื่อทดสอบว่ามีสายพันธุ์ใดที่มีความสามารถในการกระตุ้นให้เกิดเนื้อร้ายบนพันธุ์ข้าวสาลีแผงเล็กๆ ซึ่งอาจบ่งบอกถึงการทำงานของพวกมันในการเปลี่ยนอาการของโรคเป็น "เอฟเฟกต์เนื้อตาย" [36, 52] สำหรับการศึกษานี้ เราได้ทำการปรับเปลี่ยนบางอย่างกับระบบที่เผยแพร่ก่อนหน้านี้ [53] ในการขับเคลื่อนการหลั่งโปรตีนนอกเซลล์ในข้าวสาลี เราใช้ลำดับเปปไทด์สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโรคข้าวสาลี 1 (TaPR1) ซึ่งปรับโคดอนให้เหมาะสมเป็น Arabidopsis thaliana ซึ่งจากนั้นถูกหลอมรวมในเฟรมกับลำดับเอฟเฟกต์เชื้อราของผู้สมัครแต่ละรายโดยการสังเคราะห์ยีน (รูปที่. 5I) ประสิทธิภาพของเปปไทด์สัญญาณ TaPR1 ในการหลั่งโปรตีนนอกเซลล์ Z. tritici ที่ทำงานได้นั้นถูกสร้างขึ้นโดยความสามารถในการกระตุ้นให้เกิดการตายของใบในยาสูบเมื่อวางไว้ด้านหน้าเนื้อร้ายของ Z. tritici และโปรตีนคล้ายเอทิลีนที่กระตุ้น (ZtNLP) ซึ่งทำงานได้เท่านั้น เมื่อมุ่งเป้าไปที่การหลั่งนอกเซลล์ (รูปที่ 5 Jl) [54] จากนั้นเรายืนยันว่าเวกเตอร์สามารถแสดงออกมากเกินไปของโปรตีนได้ดีพอๆ กันในข้าวสาลีหลากหลายพันธุ์โดยการแสดงภาพการแสดงออกในท้องถิ่นและเป็นระบบของโปรตีนเรืองแสงสีเขียว (GFP) ทั่วทั้งใบของข้าวสาลีพันธุ์ต่างๆ (ไฟล์เพิ่มเติม 2: รูปที่ S3) ในที่สุด เราได้ทดสอบความสามารถของ SnToxA เอฟเฟกต์ necrotrophic ที่มีลักษณะเฉพาะดี จากเชื้อโรคข้าวสาลี Parastagonospora nodorum ที่เกี่ยวข้อง เพื่อกระตุ้นให้เกิดเนื้อร้ายในใบข้าวสาลีของจีโนไทป์ที่มียีนไวต่อ Tsn1 [55] ตามที่คาดไว้ การแสดงออกที่มากเกินไปของ SnToxA ที่เป็นสื่อกลางของ FoMV ด้วยเปปไทด์สัญญาณ TaPR1 ทำให้เกิดเนื้อร้ายเฉพาะในพันธุ์ข้าวสาลีที่มี Tsn1 (cv Halberd ในรูปที่ 5K) โดยไม่มีอาการใด ๆ ที่สังเกตได้ในพันธุ์ที่ขาดยีนที่อ่อนแอนี้ (cv Riband ในรูปที่ 5K ). ข้อมูล Tese ยืนยันว่าระบบการแสดงออกของเวกเตอร์ที่มากเกินไปโดยอาศัยเวกเตอร์ของไวรัสนั้นเหมาะสำหรับการคัดกรองในสเกลที่ใหญ่ขึ้นของผู้สมัคร Z. tritici effector เพื่อระบุใดๆ ที่มีกิจกรรมของเอฟเฟกต์เนื้อตาย มีการคัดเลือกและคัดเลือกผู้สมัครทั้งหมด 88 รายเทียบกับข้าวสาลี 5 สายพันธุ์ (ไฟล์เพิ่มเติม 5: ตาราง S3) สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยโปรตีน 66 ชนิดที่อยู่ในแกนกลาง pangenome และ 22 ชนิดจากส่วนประกอบ ยีนที่เลือก (ไฟล์เพิ่มเติม 5: ตารางที่ S3) มีตั้งแต่ยีนแกนกลางที่ไม่มีความหลากหลายเฉพาะสายพันธุ์ (โมโนมอร์ฟิก) และมีการแสดงออกของพืชสูง ไปจนถึงยีนในจีโนมเสริมที่แสดงการมีอยู่/ไม่มี และ/หรือความหลากหลายในการแสดงออกที่มีนัยสำคัญ ในการทดลองทั้งหมด มีการใช้การควบคุมทางเทคนิค ToxA กับ cv Halberd และ cv Riband แบบขนาน และสิ่งเหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่คาดหวังไว้เสมอ ในทางตรงกันข้าม ไม่มีโปรตีน Z. tritici ที่ทดสอบมากเกินไปจำนวน 88 รายการใดที่กระตุ้นให้เกิดการตายของใบในข้าวสาลีพันธุ์ใด ๆ โดยสรุป ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่ได้ให้หลักฐานใดๆ เกี่ยวกับปัจจัยที่ทำให้เกิดเนื้อตาย (necrotrophic efectors) ดังนั้นจึงไม่มีการสนับสนุนสำหรับตัวเลือกที่ผ่านการทดสอบใดๆ ในการกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนไปใช้การเจริญเติบโตแบบเนื้อตาย (necrotrophic) ในระหว่างการติดเชื้อ

cistanche tubulosa-ปรับปรุงระบบภูมิคุ้มกัน

ยีนแกนกลางที่เข้ารหัสโปรตีนด้วยฟังก์ชันที่จำเป็นสำหรับชีวิตหรือความรุนแรงที่สำคัญที่แสดงให้เห็นหรือคาดการณ์ไว้ มีระดับความหลากหลายของกรดอะมิโนโดยรวมที่ต่ำกว่า

เราทำการค้นหาวรรณกรรมเพื่อระบุยีน Z. tritici ทั้งหมดที่อยู่ภายใต้ลักษณะการทำงาน ทั้งในความรุนแรงหรือเป็นยีนสำคัญที่มีอายุจนถึงปี 2018 สิ่งนี้สร้างรายการลำดับโปรตีน 28 ลำดับ (ไฟล์เพิ่มเติม 6: ตาราง S4) ในทำนองเดียวกัน เราได้ระบุรายชื่อโปรตีน 26 ชนิดที่มีลักษณะเฉพาะตามหน้าที่ แต่แสดงให้เห็นว่าไม่ได้มีบทบาทสำคัญในความรุนแรงหรือมีความสำคัญ (ไฟล์เพิ่มเติม 6: ตารางที่ S4) จากนั้นเราตรวจสอบระดับของการกลายพันธุ์ที่สูงและปานกลางซ้ำซ้อนสะสมในยีนเหล่านี้ และแสดงค่าของพวกมันเป็นคุณลักษณะของความยาวโปรตีนแต่ละชนิด จากนั้นจึงกำหนดค่าเฉลี่ยสำหรับชุดนั้น รูปที่ 6 เน้นย้ำว่ายีนที่ตีพิมพ์ซึ่งส่งผลต่อความรุนแรงมีความถี่ของการกลายพันธุ์ (p=0.007) (ความหลากหลาย) ต่ำกว่าที่มีนัยสำคัญทางสถิติมากกว่ายีนที่แสดงให้เห็นว่าซ้ำซ้อนเชิงหน้าที่

การศึกษาที่มุ่งเป้าไปที่การกำหนดยีนที่จำเป็นสำหรับชีวิต (จำเป็น) ในเชื้อราที่เป็นเส้นใย (ไม่รวมยีสต์) มีน้อย และในปัจจุบัน มีเพียงตัวแทนเดียวเท่านั้นที่มีอยู่ในฐานข้อมูลของยีนสำคัญ (DEG) ซึ่งมาจากเชื้อก่อโรคในมนุษย์ที่ฉวยโอกาส Aspergillus fumigatus [56–58]. เราระบุ Z. tritici orthologue ของยีนทั้ง 28 ยีนที่แสดงการทดลองว่ามีความจำเป็นต่อชีวิตใน A. fumigatus และคำนวณอัตราการกลายพันธุ์สัมพัทธ์ของแต่ละยีนอีกครั้งโดยสัมพันธ์กับความยาวของลำดับ (ไฟล์เพิ่มเติม 7 ตาราง S5) อีกครั้ง เราพบการลดลงที่มีนัยสำคัญทางสถิติอย่างชัดเจน (p=0.0148) ในความถี่ของการกลายพันธุ์ SNP สูงและปานกลางในยีนที่จำเป็นเหล่านี้ จากนั้นสังเกตพบว่ายีนที่แสดงว่าไม่จำเป็นต่อความรุนแรงหรือชีวิต ( ภาพที่ 6) ในทางตรงกันข้าม ไม่มีความแตกต่างที่มีนัยสำคัญ (p=0.2128) ระหว่างอัตราการกลายพันธุ์ของยีนที่มีความรุนแรงที่ได้รับการตรวจสอบจากการทดลองและยีนสำคัญที่คาดการณ์ไว้ (รูปที่ 6) ข้อมูล Tese ร่วมกันสนับสนุนแนวคิดที่ว่าระดับของความหลากหลายของกรดอะมิโนในประชากรสามารถใช้เพื่อทำนายความสำคัญเชิงสัมพันธ์ของยีนสำหรับวิถีชีวิตหลักของสิ่งมีชีวิต

รูปที่ 6 การวิเคราะห์ชุดยีนหลักที่ทำให้เกิดโรคที่ได้รับการตรวจสอบจากการทดลอง และ/หรือยีนที่จำเป็นสำหรับชีวิตที่คาดการณ์ไว้ เผยอัตราการกลายพันธุ์ที่ต่ำกว่าที่เห็นในยีนที่ไม่จำเป็น อัตราการกลายพันธุ์สูงและปานกลาง (H/M) โดยเฉลี่ยที่แสดงเป็นคุณลักษณะของความยาวโปรตีน (aa) สำหรับรายการยีนที่เข้ารหัสโปรตีนที่เป็นอยู่ 1- พิจารณาแล้วว่าไม่มีบทบาท (หรือน้อยมาก) ต่อความรุนแรงของเชื้อรา; 2-ตั้งใจจากการทดลองว่าจะมีบทบาทสำคัญในความรุนแรงและ; 3-คาดการณ์ว่าจะเข้ารหัสยีนสมมุติที่จำเป็นสำหรับชีวิตผ่านทางวิทยา orthology ไปเป็นโปรตีนที่มีลักษณะเฉพาะทางการทดลองในเชื้อรา Aspergillus fumigatus เครื่องหมายดอกจัน (*) บ่งบอกถึงความแตกต่างที่มีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างอัตราการกลายพันธุ์ระหว่างชุดยีนที่ระบุ รายการยีนและข้อมูลความหลากหลายที่เกี่ยวข้องแสดงในไฟล์เพิ่มเติม 6: ตาราง S4

ประโยชน์ของวิธีการคาดการณ์แบบผสมผสานเพื่อเปิดเผยจุดอ่อนของเชื้อโรคได้รับการสนับสนุนผ่านการศึกษาการเสริมทางพันธุกรรมในยีนกลายพันธุ์ "แกนกลาง" ห้าตัว

Z. tritici สามารถส่งต่อหน้าจอทางพันธุกรรมโดยอาศัยการรวม T-DNA แบบสุ่มผ่านการเปลี่ยนแปลงของเชื้อราที่อาศัย Agrobacterium (AMT) งานก่อนหน้านี้ของเราได้สร้างการกลายพันธุ์ของ T-DNA ของ Z. tritici หนึ่งตัว ซึ่งไม่สามารถทำให้เกิดโรคได้เต็มที่บนใบข้าวสาลีที่ติดเชื้อ (รูปที่ 7A) สายพันธุ์กลายนี้เรียกว่า 23-21 (การเปลี่ยนแปลงรอบที่ 23 และอาณานิคมที่ 21 ที่เลือก) สามารถเจริญเติบโตได้ตามปกติในรูปแบบป่าบนอาหารเลี้ยงเชื้อที่อุดมด้วยสารอาหาร (YPD) แต่ไม่สามารถขยายเส้นใยเชื้อราในระดับที่เทียบเคียงได้เมื่อปลูกบน อาหารเลี้ยงเชื้อที่ขาดสารอาหาร รวมถึงวุ้นน้ำ (รูปที่ 7A) เราใช้การจัดลำดับใหม่โดยใช้จีโนมของอิลลูมินาทั้งหมด 23-21 เพื่อเปิดเผยตำแหน่งของการแทรก T-DNA ที่อาจเป็นสาเหตุ การวิเคราะห์นี้เผยให้เห็นการรวม T-DNA เดี่ยวระหว่างตำแหน่ง 899878 และ 912699 บนโครโมโซม 8 ทำให้เกิดการลบ/หยุดชะงักของลำดับการเข้ารหัสที่คาดการณ์ไว้ห้าลำดับ (รูปที่ 7B) การวิเคราะห์ SNP และอินเดลพบว่าไม่มีการกลายพันธุ์ที่ไม่ได้ติดแท็กเพิ่มเติมในสายพันธุ์ 23-21 ที่สัมพันธ์กับลำดับจีโนมประเภทไวด์ของ IPO323 การลบ 23-21 T-DNA ได้กำจัดยีนห้ายีนออกไปอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทั้งหมดอยู่ในจีโนมหลัก และด้วยการคาดการณ์เชิงฟังก์ชัน (Interpro) ต่อไปนี้ ยีน 1=ไซโตโครม P450; ยีน 2=S-adenosyl เมไทโอนีน เมทิลทรานสเฟอเรส; ยีน 3=สังกะสี (2) โปรตีนจับ DNA ชนิด C6; ยีน 4=นิวคลีโอไซด์ไดฟอสเฟตไคเนส (NDK) และยีน 5=ไกลโคซิล ไฮโดรเลส 31 (รูปที่ 7B) เราตรวจสอบจำนวนสัมพัทธ์ของการกลายพันธุ์สูงและปานกลางในโปรตีนแต่ละตัวในฐานะคุณลักษณะของความยาวโปรตีน ซึ่งเผยให้เห็นว่าโปรตีน 4 (NDK) มีการกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโนน้อยกว่ามากมากกว่าลำดับการวิเคราะห์อีกสี่ลำดับในชุดที่แยกได้ (รูปที่. 7C และไฟล์เพิ่มเติม 2: รูปที่ S4) จากนั้นเราตรวจสอบการแสดงออกสัมพัทธ์โดยเฉลี่ยของยีนทั้งห้าในไอโซเลตที่ทดสอบทั้งหมด นอกจากนี้ยังเผยให้เห็นว่ายีน 4 (เข้ารหัส NDK) มีการแสดงออกสูงกว่ายีนตัวอื่นๆ ทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 7D และไฟล์เพิ่มเติม 2: รูปที่ S5) ดังนั้นเราจึงตั้งสมมติฐานว่าการสูญเสียยีนที่มีโพลีมอร์ฟิกน้อยที่สุดและมีการแสดงออกสูงสุด ยีน 4 หรือ NDK มีหน้าที่รับผิดชอบต่อการสูญเสียความรุนแรง และข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องในการขยายขอบเขตของเส้นใย เพื่อทดสอบสิ่งนี้ เราได้เปลี่ยนยีนที่ได้รับการคัดเลือกจากทั้งหมดห้ายีนกลับไปเป็นสายพันธุ์กลายพันธุ์ Z. tritici 23-21 ซึ่งแต่ละยีนขับเคลื่อนโดยโปรโมเตอร์ภายนอกของตัวมันเอง ได้รับทรานส์ฟอร์แมนต์หลายตัวจากแต่ละตัวและทดสอบซ้ำเพื่อหาความรุนแรงบนใบข้าวสาลีและความสามารถในการขยายใยเส้นใยบนวุ้นน้ำ สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าการแนะนำยีน NDK อีกครั้งเพียงอย่างเดียว (ยีน 4) ช่วยฟื้นฟูทั้งความรุนแรงและการเจริญเติบโตของ Hyphal สู่ระดับ Wild-type ได้อย่างสมบูรณ์ (รูปที่ 7E และไฟล์เพิ่มเติม 2: รูปที่ S6) การนำผู้สมัครอีกสี่คนกลับมาใช้ใหม่ไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์จากสายพันธุ์กลายพันธุ์ดั้งเดิม 23-21 (รูปที่ 7E) เพื่อให้แน่ใจว่ายีนที่นำกลับมาใช้ใหม่ทั้งหมดแสดงออกในสายพันธุ์เสริมตามลำดับ จึงทำ RT-PCR กับทรานส์ฟอร์มแมนต์แต่ละตัวและการกลายพันธุ์ 23-21 ดั้งเดิม สิ่งนี้ยืนยันการขาดที่คาดการณ์ไว้ของการถอดรหัสแต่ละรายการในสายพันธุ์กลาย 23-21 และแสดงให้เห็นการแสดงออกที่ถูกต้องของยีนเป้าหมายแต่ละยีนในไอโซเลตที่สมบูรณ์ (รูปที่ 7F) Tus การนำยีนเดี่ยวกลับมาใช้ใหม่ที่มีความหลากหลายในระดับประชากรน้อยที่สุดในบรรดาผู้สมัครทั้งห้าราย และการแสดงออกที่สัมพันธ์กันสูงสุด ได้ฟื้นฟูฟีโนไทป์ที่มีข้อบกพร่องในเชื้อโรคข้าวสาลีนี้ การสังเกตการทดลองนี้สนับสนุนประโยชน์ของการรวม pangenomics และ transcriptomics เพื่อการทำนายยีนที่อาจมีความสำคัญต่อลักษณะชีวิตการทำงานที่สำคัญ

รูปที่ 7 การตรวจสอบการเสริมเชิงหน้าที่ในการลบยีนห้ายีนที่ไม่ทำให้เกิดโรค การกลายพันธุ์ Z. tritici สนับสนุนการใช้อัตราการกลายพันธุ์ที่ได้มาจาก pangenome และการวิเคราะห์ระดับการแสดงออกร่วมกันในฐานะตัวทำนายสำหรับยีนไลฟ์สไตล์หลักที่สำคัญ ลักษณะการเจริญเติบโตและการติดเชื้อของเชื้อกลายพันธุ์การแทรก T-DNA แบบสุ่มของ Z. tritici "23-21" สายพันธุ์นี้เติบโตได้ตามปกติในวุ้นที่มีสารอาหารเข้มข้น แต่มีข้อบกพร่องในการเจริญเติบโตของเส้นใยในวุ้นที่มีสารอาหารต่ำ และมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อกิจกรรมที่ก่อให้เกิดโรคใบข้าวสาลี แท่งมาตราส่วนมีขนาด 1 ซม. B การจัดลำดับจีโนมใหม่ทั้งหมดของสายพันธุ์ 23-21 เผยให้เห็นการลบโดยอาศัย T-DNA ของบริเวณจีโนมขนาด 13 กิโลไบต์ ซึ่งรบกวนหรือลบยีนที่คาดการณ์ไว้ห้ายีนออกจากเยื่อหุ้มจีโนมหลัก C แสดงเหตุการณ์การกลายพันธุ์สูงและปานกลางโดยเฉลี่ยสำหรับแต่ละยีน (ที่ติดป้ายกำกับ 1-5) จาก pangenome สัมพันธ์กับความยาวโปรตีนที่ถูกเข้ารหัส (aa)

การอภิปราย

การผสมผสาน pangenomics และ transcriptomics สามารถใช้เป็นอาวุธในการต่อต้านเชื้อโรคที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว

Pangenomics analyses have been performed on other fungi and yeasts including Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans, Cryptococcus neoformans var. grubii, and Aspergillus fumigatus [10]. All four species are model organisms in eukaryotic genomics and the latter three can also cause human diseases. Recent pangenome analyses on each of these species revealed that > 80% of all genes detected were core and thus found in every strain [10]. Our current study, and those previously [27, 28], clearly highlight that Z. tritici has a larger (>40% ของยีนทั้งหมด) มีจีโนมเสริมมากกว่าสายพันธุ์เหล่านี้ เหตุใดและอย่างไร Z. tritici และเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคพืชอื่น ๆ ที่สามารถรักษาส่วนประกอบเสริมขนาดใหญ่ดังกล่าวได้ยังไม่ชัดเจน ตัวอย่างเช่น โครโมโซมแปดอันที่เล็กที่สุดที่ระบุใน IPO323 ไม่มีผลกระทบสำคัญที่ชัดเจนต่อความรุนแรงหรือกระบวนการอื่นใด โดยมีเพียงการศึกษาเดียวในปัจจุบันที่แนะนำว่าโครโมโซม 14, 16, 18, 19 และ 21 มีบทบาทที่ละเอียดอ่อนต่อความรุนแรงต่อ พันธุ์ข้าวสาลีคัดสรร [59] อย่างไรก็ตาม การรวมกันของโครโมโซมขนาดเล็กเหล่านี้ยังคงอยู่ในประชากร มีการเสนอแนะว่าสิ่งเหล่านี้จัดให้มีเหตุการณ์การรวมตัวกันใหม่ซึ่งอาจรองรับความสามารถของเชื้อราในการพัฒนาอย่างรวดเร็วเพื่อปรับให้เข้ากับความเครียดจากสิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจรวมกับอัตรากิจกรรมที่สูงขององค์ประกอบที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ [60–62] กรณีที่คล้ายกันอาจถูกโต้แย้งเกี่ยวกับจีโนมเสริมขนาดใหญ่ การสนับสนุนสำหรับสิ่งนี้ได้มาจากความสำคัญเชิงหน้าที่ของส่วนประกอบจีโนมเสริมสององค์ประกอบที่อ้างถึงในการศึกษานี้ ได้แก่ หน่วยย่อย C paralogue ของ SDH และ AvrStb6 ซึ่งทั้งสององค์ประกอบมีบทบาทสำคัญในการโต้ตอบกับองค์ประกอบตัวแปรของสภาพแวดล้อมภายนอก (การใช้สารฆ่าเชื้อราและพันธุ์ที่มีการจับคู่ ยีนต้านทานโรค ตามลำดับ) [25, 45] มีการอธิบายกระบวนการทางชีววิทยาอื่นๆ ซึ่งสามารถสูญเสียไปในแต่ละเชื้อ Z. tritici โดยไม่มีข้อบกพร่องด้านสมรรถภาพที่ชัดเจน รวมถึงการควบคุมการสร้างเม็ดสี (การสร้างเม็ดสี) [63] การศึกษาของเราได้เน้นย้ำว่าอุปกรณ์เสริมที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วของจีโนมของ Z. tritici สามารถใช้กับมันได้เมื่อมุ่งเน้นไปที่สิ่งที่ไม่สามารถสูญหายได้หรือมีความหลากหลายที่จำกัด การศึกษาครั้งนี้พยายามที่จะทำเช่นนี้ โดยพิจารณาว่ายีนแกนกลางไม่เพียงแต่มีอยู่และใช้งานได้ในทุกแยกเท่านั้น แต่ยังแสดงออกโดยทุกแยกด้วย นอกจากนี้เรายังพยายามจัดอันดับชุดยีนในจีโนมหลัก โดยพิจารณาจากระดับความแปรปรวนของลำดับกรดอะมิโน แน่นอนว่ามีข้อควรระวังบางประการเกี่ยวกับวิธีที่เราใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกลายพันธุ์ที่ซ้ำซ้อน (ประเภทและตำแหน่งที่เหมือนกัน) ไม่สามารถแยกออกจากการกลายพันธุ์ในจำนวนที่ใกล้เคียงกันได้อย่างง่ายดาย ซึ่งอาจเกิดขึ้นที่ตำแหน่งที่ไม่ซ้ำกันในแต่ละไอโซเลต (การกลายพันธุ์ที่ไม่ซ้ำซ้อน) ดังนั้นวิธีการของเราจึงไม่เหมาะกับการจัดอันดับยีนที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม วิธีการดังกล่าวช่วยให้สามารถระบุยีนที่ไม่มีความแปรปรวนและต่ำได้ง่ายโดยพิจารณาจากอัตราความหลากหลายที่ต่ำซึ่งส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโน วิธีการดังกล่าวแสดงให้เห็นว่ายีนที่จำเป็นสำหรับชีวิตหรือยีนที่มีความรุนแรงที่ได้รับการตรวจสอบและคาดการณ์จากการทดลองนั้นมีความหลากหลายน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญระหว่างประเภทนี้ระหว่างไอโซเลท มากกว่ายีนที่มีหน้าที่สามารถแจกจ่ายให้กับกระบวนการเหล่านี้ได้ สุดท้าย เราได้ขยายแนวทางนี้เพื่อระบุฟังก์ชันความรุนแรงใหม่ของนิวคลีโอไซด์ไดฟอสเฟตไคเนส (NDK) ซึ่งแสดงการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดของยีนทั้งหมดในการลบ T-DNA ของยีน 5- จากการค้นพบเหล่านี้ เราเสนอว่าระดับของความหลากหลายในยีนหลักที่ระบุใน pangenomics สามารถใช้เพื่ออนุมานการทำงานที่สำคัญสำหรับโปรตีนที่เข้ารหัส และด้วยเหตุนี้จึงจัดลำดับความสำคัญของยีนสำหรับการวิเคราะห์เชิงหน้าที่เพื่อระบุเป้าหมายใหม่สำหรับการคุ้มครองพืชผลและสุขภาพสัตว์ที่อาจเกิดขึ้น

จุดอ่อนที่เกิดขึ้นใหม่ในชีววิทยาการติดเชื้อของ Z. tritici และเชื้อโรคที่เกี่ยวข้อง?

การศึกษานี้ยังให้ข้อมูลเชิงลึกที่เฉพาะเจาะจงเพิ่มเติมเกี่ยวกับชีววิทยาการติดเชื้อของเชื้อโรคข้าวสาลีที่สำคัญนี้ ประการแรก ไม่มีหลักฐานสนับสนุนการมีอยู่ของกิจกรรมเอฟเฟกต์ necrotrophic ที่สำคัญสำหรับโปรตีนที่หลั่งออกมา 88 ชนิดที่เลือกจากทั้งจีโนมแกนกลางและจีโนมเสริม เราไม่สามารถละทิ้งความเป็นไปได้ที่เราไม่ได้เลือกโปรตีนที่ถูกต้องหรือเอฟเฟกต์หลายตัวสามารถทำงานร่วมกันเพื่อกระตุ้นให้เซลล์พืชตายได้ (แนะนำโดยโปรไฟล์การแสดงออกที่คล้ายกัน) หากเป็นกรณีหลัง สิ่งนี้จะแตกต่างไปจากความสำคัญที่ชัดเจนของเอฟเฟกต์เนื้อตายเดี่ยวในเชื้อราที่ติดเชื้อในข้าวสาลีที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะสายพันธุ์ Parastagonospora nodorum และ Pyrenophora [35] อาจเป็นไปได้ด้วยว่าระดับการแสดงออกที่เราได้รับจากระบบ FoMV ชั่วคราวนั้นต่ำกว่าระดับที่จำเป็นสำหรับเอฟเฟกต์ซึ่งมีการจดจำน้อยกว่า SnToxA อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่นำเสนอในที่นี้ไม่ได้สนับสนุนแนวคิดที่ว่าการเปลี่ยนไปสู่การเจริญเติบโตตามอาการ และการตายของเซลล์พืชนั้นเกิดจากการรับรู้ถึงผลกระทบจากการตายของเซลล์ Z. tritici ที่สำคัญ (เดี่ยว) ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าการผลิตโปรตีนเหล่านี้จำนวนมากเมื่อเริ่มมีอาการอาจทำหน้าที่ปกป้องเส้นใยของเชื้อราจากการกระตุ้นมากเกินไปของการตายของเซลล์และการตอบสนองของพืชแทน สอดคล้องกับสิ่งนี้ เอฟเฟกต์ที่หลั่งออกมาจากเชื้อราชนิดนี้และเชื้อราอื่นๆ แสดงให้เห็นว่ามีความสามารถในการยับยั้งโปรตีเอส ไคติเนส และเอนไซม์ที่โจมตีผนังเซลล์อื่นๆ ที่เกิดจากพืช ซึ่งตัวเองถูกกระตุ้นโดยพืชในระหว่างการตอบสนองต่อการป้องกัน [46, 48, 64, 65 ] เมื่อไม่นานมานี้ เอฟเฟ็กเตอร์ของเชื้อรายังแสดงให้เห็นว่าสามารถจัดการและสร้างไมโครและไมโครไบโอมใหม่ได้ [66, 67]

ประโยชน์ของซิสตานช์สำหรับระบบภูมิคุ้มกันของผู้ชาย

อย่างไรก็ตาม การระบุบทบาทสำคัญต่อความรุนแรงของ NDK นั้นมีความสำคัญ โปรตีนเหล่านี้ถูกกำหนดให้มีการทำงานหลายอย่างจากสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตและยูคาริโอตที่แตกต่างกัน ในเชื้อรา มีรายงานฉบับหนึ่งที่กล่าวถึงบทบาทในการปรับภูมิคุ้มกันของพืช [68] ในขณะที่ในเชื้อราชนิดอื่น (A. fumigatus) ได้มีการแสดงให้เห็นการทำงานที่จำเป็นสำหรับชีวิต [69] อย่างไรก็ตาม หน้าที่หลักและหน้าที่สงวนไว้ของโปรตีนเหล่านี้คือการทำให้ฟอสโฟรีเลทนิวคลีโอไซด์ไดฟอสเฟต ซึ่งโดยปกติจะใช้ ATP เป็นสารตั้งต้น เพื่อสร้างนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต (NTP) อื่นๆ ที่จำเป็นในการช่วยเติมเชื้อเพลิงให้กับกระบวนการเซลล์ต่างๆ [70, 71] นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อทรัพยากรที่จำกัดทำให้การสร้าง NTP บางอย่างด้วยวิธีอื่นยากขึ้น Tus, NDK นำเสนอกิจกรรมเส้นทางการกอบกู้ที่สำคัญสำหรับการฟื้นฟู NTP ที่น่าจะสำคัญที่สุดเมื่อทรัพยากรภายนอกเซลล์มีจำกัด บทบาทที่สำคัญสำหรับเส้นทางการกอบกู้อื่นๆ หลายประการ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพ เพิ่งเกิดขึ้นจากการศึกษาการทำงานของยีนอื่นๆ เกี่ยวกับ Z. tritici ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ไลซีนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการติดเชื้อและการเจริญเติบโตของเส้นใยในสารอาหารที่ไม่ดี [72] เช่นเดียวกับการสังเคราะห์พิวรีน [73] ฟังก์ชันเหล่านี้ซ้ำซ้อนสำหรับการเติบโตบนสื่อบันทึกที่สมบูรณ์ ข้อมูลการถอดเสียงก่อนหน้านี้ในระยะแรกของการตั้งอาณานิคมบนผิวใบได้บ่งชี้ว่าเชื้อราอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ขาดสารอาหารและอาศัยการใช้ร้านค้าภายในเซลล์ [33] เมื่อนำมารวมกับการศึกษาเชิงหน้าที่ก่อนหน้านี้ และบทบาทสำคัญที่แสดงสำหรับ NDK เป็นที่ชัดเจนว่า Z. tritici มีความเสี่ยงอย่างยิ่งต่อการยับยั้งเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพและการกอบกู้ที่สำคัญเมื่ออยู่บนพื้นผิวใบในระหว่างการล่าอาณานิคมในช่วงแรก และอาจผ่านการเหนี่ยวนำของ เซลล์พืชตายประมาณ 7-10 วันต่อมา ดังนั้นผลิตภัณฑ์หรือกลยุทธ์อารักขาพืชใหม่อาจมุ่งตรงไปที่การยับยั้งกระบวนการเหล่านี้ ซึ่งอาจแสดงถึงจุดอ่อนใน Z. tritici และอาจเป็นไปได้สำหรับเชื้อราอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องที่หลากหลายซึ่งมีรูปแบบการติดเชื้อที่คล้ายคลึงกัน

ข้อสรุป

การศึกษานี้ให้การสนับสนุนเบื้องต้นสำหรับการใช้ pangenomics และ transcriptomics ร่วมกันเพื่อกำหนดยีนที่เป็นตัวแทนของแกนกลางและอาจใช้ประโยชน์ได้ จุดอ่อนของเชื้อโรคที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม โดยหลักการแล้ว วิธีการนี้สามารถนำไปใช้ในการจัดลำดับความสำคัญของยีนในระบบทางชีววิทยาใดๆ ก็ได้ที่มีจีโนมและทรานสคริปโตมหลายตัว เราคาดหวังว่าแนวทางเหล่านี้สามารถพัฒนาไปป์ไลน์การค้นพบกระบวนการทางชีววิทยาหลักในระบบทางชีววิทยาที่หลากหลายได้

อ้างอิง

1. ฟิชเชอร์ MC, Hawkins NJ, Sanglard D, Gurr SJ การดื้อยาต้านเชื้อราที่เกิดขึ้นทั่วโลกทำให้เกิดความท้าทายต่อสุขภาพของมนุษย์และความมั่นคงทางอาหาร ศาสตร์. 2018;360. https://doi.org/10.1126/science.aap7999.

2. ฟิชเชอร์ MC, Henk DA, Briggs CJ, Brownstein JS, Madoff LC, McCraw SL และคณะ ภัยคุกคามจากเชื้อราที่เกิดขึ้นใหม่ต่อสุขภาพของสัตว์ พืช และระบบนิเวศ ธรรมชาติ. 2555;484. https://doi.org/10.1038/nature10947.

3. ลูคัส JA, Hawkins NJ, Fraaije BA วิวัฒนาการของการดื้อยาฆ่าเชื้อรา Adv Appl ไมโครไบโอล 2558;90. https://doi.org/10.1016/bs.aambs.2014.09.001.

4. Heitman J. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและวิวัฒนาการของเชื้อโรคจุลินทรีย์ เคอร์ไบโอล 2549;16. https://doi.org/10.1016/j.cub.2006.07.064.

5. Dong S, Raffaele S, Kamoun S. จีโนมสองความเร็วของเชื้อโรคที่เป็นเส้นใย: วอลทซ์กับพืช ความคิดเห็นของ Curr Genet Dev 2015;35:57–65. https://doi.org/10.1016/J.GDE.2015.09.001.

6. เทตเทลิน เอช, มาซินานี วี, ซิสเลอวิซ เอ็มเจ, โดนาติ ซี, เมดินี ดี, วอร์ด NL, และคณะ การวิเคราะห์จีโนมของเชื้อ Streptococcus agalactiae ที่ทำให้เกิดโรคหลายชนิด: ผลกระทบต่อจุลินทรีย์ "แพน-จีโนม" Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา A. 2005;102. https://doi.org/10.1073/pnas.0506758102.

7. เลเฟบูร์ ที, สแตนโฮป เอ็มเจ วิวัฒนาการของแกนกลางและแพนจีโนมของสเตรป- ถึงคอคคัส: การคัดเลือกเชิงบวก การรวมตัวใหม่ และองค์ประกอบจีโนม จีโนมไบโอล 2550;8. https://doi.org/10.1186/gb-2007-8-5-r71.

8. Tian CF, Zhou YJ, Zhang YM, Li QQ, Zhang YZ, Li DF และอื่นๆ จีโนมเชิงเปรียบเทียบของถั่วเหลืองไรโซเบียที่พยักหน้าให้เห็นการสรรหายีนเฉพาะเชื้อสายอย่างกว้างขวางในการปรับตัว Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา A. 2012;109. https://doi.org/10.1073/pnas.1120436109.

9. Syme RA, Tan KC, Rybak K, Friesen TL, McDonald BA, Oliver RP, และคณะ Panparastagonospora การวิเคราะห์เปรียบเทียบจีโนม - การทำนายเอฟเฟกต์และวิวัฒนาการของจีโนม จีโนม Biol Evol 2018;10. https://doi.org/10.1093/gbe/evy192.

10. แม็กคาร์ธี ซีจีพี, ฟิทซ์แพทริค DA. การวิเคราะห์แบบแพนจีโนมของเชื้อราจำลอง ไมโครบ. จีโนมิกส์ 2019;5. https://doi.org/10.1099/mgen.0.000243.

11. Yang X, Li Y, Zang J, Li Y, Bie P, Lu Y และคณะ การวิเคราะห์แพนจีโนมเพื่อระบุยีนหลักและยีนสำคัญของ Brucella spp. โมล เจน จีโนมิกส์ 2559;291. https://doi.org/10.1007/s00438-015-1154-z.

12. ช่างตัดผม AE, Sae-Ong T, Kang K, Seelbinder B, Li J, Walther G, และคณะ การวิเคราะห์แพนจีโนมของ Aspergillus‑ lus fumigatus ระบุความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อในมนุษย์ แนท ไมโครไบโอล. 2021;6. https://doi.org/10.1038/ ส41564-021-00993-x.

13. Zhang X, Liu B, Zou F, Shen D, Yin Z, Wang R และอื่นๆ การจัดลำดับจีโนมใหม่ทั้งหมดเผยให้เห็นความแปรผันตามธรรมชาติและวิวัฒนาการที่ปรับตัวได้ของ Phytophthora sojae ไมโครไบโอลด้านหน้า 2019;10. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019. 02792.

14. Torriani SFF, Melichar JPE, Mills C, Pain N, Sierotzki H, Courbot M. Zymoseptoria tritici: ภัยคุกคามหลักต่อการผลิตข้าวสาลี แนวทางบูรณาการในการควบคุม เชื้อรา Genet Biol 2558;79. https://doi.org/10. 1016/j.fgb.2015.04.010.

15. Zhan J, Mundt CC, แมคโดนัลด์ บีเอ การวัดการย้ายถิ่นฐานและการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในประชากรภาคสนามของเชื้อ Mycosphaerella graminicola ไฟโตพยาธิวิทยา 1998;88. https://doi.org/10.1094/PHYTO.1998.88.12.1330.

16. Zhan J, Kema GHJ, Waalwijk C, McDonald BA การแพร่กระจายของอัลลีลประเภทการผสมพันธุ์ในเชื้อโรคข้าวสาลี Mycosphaerella graminicola เหนือระดับเชิงพื้นที่จากรอยโรคไปยังทวีป เชื้อรา Genet Biol 2545;36. https://doi. org/10.1016/S1087-1845(02)00013-0

17. Stukenbrock EH, Banke S, Javan-Nikkhah M, McDonald BA แหล่งกำเนิดและการเพาะเลี้ยงของเชื้อราเชื้อราในข้าวสาลี Mycosphaerella gramini‑ cola ผ่านการเก็งกำไรแบบซิมพาทริก โมล บิออล อีโวล 2550;24. https://doi.org/10. 1016/ส1087-1845(02)00013-0

18. ลินเด้ ซีซี, ชาน เจ, แมคโดนัลด์ บีเอ โครงสร้างประชากรของ Mycosphaerella graminicola: จากรอยโรคไปจนถึงทวีป ไฟโตพยาธิวิทยา 2545;92. https://doi.org/10.1094/PHYTO.2002.92.9.946.

19. โครลล์ ดี แมคโดนัลด์ บริติชแอร์เวย์ พื้นฐานทางพันธุกรรมของการปรับตัวในท้องถิ่นสำหรับเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคในระบบนิเวศทางการเกษตร โมล เอคอล. 2017;26. https://doi.org/ 10.1111/mec.13870.

20. โครลล์ ดี, เลนเดนมันน์ เอ็มเอช, สจ๊วร์ต อี, แมคโดนัลด์ บีเอ ผลกระทบของฮอตสปอตการรวมตัวกันอีกครั้งต่อวิวัฒนาการจีโนมของเชื้อโรคพืชจากเชื้อรา พันธุศาสตร์ 2558;201. https://doi.org/10.1534/genetics.115.180968.

21. Dutta A, Croll D, McDonald BA, บาร์เร็ตต์แอลจี การรักษาความแปรปรวนของความรุนแรงและการสืบพันธุ์ในประชากรของเชื้อโรคพืชเกษตร แอพ Evol 2021;14. https://doi.org/10.1111/eva.13117.

22 Feurtey A, Stevens DM, Stephan W, Stukenbrock EH, Stajich J. การแลกเปลี่ยนยีนแบบเฉพาะเจาะจงทำให้เกิดความแปรปรวนทางพันธุกรรมสูงในเชื้อโรคพืช จีโนม Biol Evol 2019;11. https://doi.org/10.1093/gbe/evz224.

23. Hartmann FE, Sánchez-Vallet A, McDonald BA, Croll D. เชื้อโรคจากเชื้อราในข้าวสาลีพัฒนาความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านของโฮสต์โดยการจัดเรียงโครโมโซมใหม่อย่างกว้างขวาง ไอเอสเอ็มเจ เจ. 2017;11. https://doi.org/10.1038/ismej.2016.196.

24. Fouché S, Plissonneau C, McDonald BA, Croll D. Meiosis นำไปสู่การแปรผันของจำนวนสำเนาที่แพร่หลาย และการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่บิดเบี้ยวของโครโมเสริม- บางส่วนของเชื้อโรคข้าวสาลี Zymoseptoria tritici จีโนม Biol Evol 2018;10. https://doi.org/10.1093/gbe/evy100.

25. Stephens C, Ölmez F, Blyth H, McDonald M, Bansal A, Burcu Turgay E และอื่นๆ การเปลี่ยนแปลงล่าสุดที่น่าทึ่งในความหลากหลายทางพันธุกรรมของยีน avirulence AvrStb6 ในประชากรทั่วโลกของเชื้อโรคข้าวสาลี Zymoseptoria tritici โรงงานโมลปทุม. 2021 https://doi.org/10.1111/mpp.13101.

26. Goodwin SB, M'Barek S, Dhillon B, Wittenberg AHJ, Crane CF, Hane JK และอื่นๆ จีโนมที่เสร็จสมบูรณ์ของเชื้อราเชื้อราในข้าวสาลี Mycosphaerella graminicola เผยให้เห็นโครงสร้างการจ่าย ความเป็นพลาสติกของโครโมโซม และการเกิดโรคที่ซ่อนตัว ปล.เจเน็ต 2554;7. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1002070.

27. Badet T, Oggenfuss U, Abraham L, McDonald BA, Croll D. A 19-แยก pangenome ทั่วโลกที่มีคุณภาพอ้างอิงสำหรับเชื้อราก่อโรคข้าวสาลี Zymoseptoria tritici บีเอ็มซี ไบโอล 2020;18. https://doi.org/10.1186/ ส12915-020-0744-3

28. Plissonneau C, Hartmann FE, Croll D. Pangenome การวิเคราะห์เชื้อโรคข้าวสาลี Zymoseptoria tritici เผยให้เห็นพื้นฐานโครงสร้างของจีโนมยูคาริโอตที่เป็นพลาสติกสูง บีเอ็มซี ไบโอล 2018;16. https://doi.org/10.1186/ ส12915-017-0457-4

29. วิทเทนเบิร์ก AHJ, ฟาน เดอร์ ลี TAJ, M'Barek SB, Ware SB, Goodwin SB, Kilian A, และคณะ ไมโอซิสขับเคลื่อนความเป็นพลาสติกของจีโนมที่ไม่ธรรมดาในเชื้อเห็ดราเดี่ยว Mycosphaerella graminicola กรุณาหนึ่ง 2552;4. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0005863.

30. Steinberg G. ชีววิทยาของเซลล์ของ Zymoseptoria tritici: การจัดระเบียบเซลล์ของเชื้อโรคและการติดเชื้อของข้าวสาลี เชื้อรา Genet Biol 2558;79. https://doi.org/10. 1016/j.fgb.2015.04.002.

31. เคมา จีเอชเจ, ยู ดีซี, ไรจ์เคนเบิร์ก เอฟเอชเจ, ชอว์ เอ็มดับเบิลยู, บาเยน RP มิญชวิทยาการเกิดโรคของเชื้อ Mycosphaerella graminicola ในข้าวสาลี ไฟโตพยาธิวิทยา 1996;86. https://doi.org/10.1094/ไฟโต-86-777

32. รัดด์ เจเจ, แคนยูกา เค, ฮัสซานี-แพ็ก เค, เดอร์บีไชร์ เอ็ม, อันดองโบ เอ, เดวอน-ไชร์ เจ และคณะ การทำโปรไฟล์การถอดเสียงและเมตาโบไลต์ของวงจรการติดเชื้อของ Zymoseptoria tritici บนข้าวสาลีเผยให้เห็นปฏิสัมพันธ์แบบไบเฟสซิกกับภูมิคุ้มกันของพืชที่เกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมของโครโมโซมของเชื้อโรคที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนแปลงของคำจำกัดความวิถีชีวิตของเฮมิไบโอโทรฟิค พืชฟิสิออล 2558;167. https://doi.org/10.1104/pp.114.255927.

33. คีออน เจ, อันโทนิว เจ, คาร์ซานิกา อาร์, เดลเลอร์ เอส, วอร์ด เจแอล, เบเกอร์ เจเอ็ม, และคณะ การปรับตัวถอดเสียงของ Mycosphaerella graminicola เข้ากับโปรแกรมการตายของเซลล์ (PCD) ของโฮสต์ข้าวสาลีที่อ่อนแอ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับจุลินทรีย์โมล 2550;20. https://doi.org/10.1094/MPMI-20-2-0178

34. รัดด์ เจเจ, คีออน เจ, แฮมมอนด์-โคแซค เคอี. ไคเนสของโปรตีนที่กระตุ้นการทำงานของไมโทเจนจากข้าวสาลี TaMPK3 และ TaMPK6 ได้รับการควบคุมที่แตกต่างกันในหลายระดับในระหว่างการมีปฏิกิริยาระหว่างโรคที่เข้ากันได้กับ Mycosphaerella graminicola พืชฟิสิออล 2551;147. https://doi.org/10.1104/pp.108. 119511.

35. ฟรีเซน ทีแอล, ฟาริส เจดี. การจำแนกลักษณะเฉพาะของการโต้ตอบระหว่างเอฟเฟกต์กับเป้าหมายในระบบพยาธิสภาพแบบเนื้อตายเผยให้เห็นแนวโน้มและความแปรปรวนในการจัดการกับโฮสต์ อนุเรฟ ไฟโตพัทล. 2021;59. https://doi.org/10.1146/annur ev-phyto-120320-012807

36. ฟรีเซน ทีแอล, ฟาริส เจดี, โซโลมอน พีเอส, โอลิเวอร์ RP สารพิษเฉพาะโฮสต์: ผลของการเกิดโรคเนื้อตาย เซลล์ไมโครไบโอล 2551;10. https://doi.org/10. 1111/จ.1462-5822.2008.01153.x.

37. Ben M'Barek S, Cordewener JHG, Tabib Ghafary SM, van der Lee TAJ, Liu Z, Mirzadi Gohari A และคณะ FPLC และแมสสเปกโตรมิเตอร์แบบโครมาโตกราฟีของเหลวระบุโปรตีนที่กระตุ้นให้เกิดการตายของเนื้อร้ายจากการกรองของเชื้อเชื้อราในข้าวสาลี Zymoseptoria tritici เชื้อรา Genet Biol 2558;79. https://doi.org/10.1016/j.fgb.2015.03.015.

38 Wyka S, Mondo S, Liu M, Nalam V, Broders K. จีโนมเสริมขนาดใหญ่และอัตราการรวมตัวกันใหม่สูงอาจส่งผลต่อการแพร่กระจายทั่วโลกและโฮสต์ที่หลากหลายของเชื้อราในพืชที่เกิดจากเชื้อรา Claviceps purpurea กรุณาหนึ่ง 2022;17. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0263496.

39. Moolhuijzen PM, ดู PT, Shi G, Powell HR, Cockram J, Jørgensen LN และคณะ pangenome ทั่วโลกสำหรับเชื้อโรคเชื้อราข้าวสาลี Pyrenophora triticirepentis และการทำนายความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างโปรตีนเอฟเฟคเตอร์ ไมโครบ. จีโนมิกส์ 2022;8. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0263496.

40. Kema GHJ, Sayoud R, Annone JG, Van Silfhout CH. ความแปรผันทางพันธุกรรมของความรุนแรงและการดื้อยาในระบบเส้นทางข้าวสาลี-Mycosphaerella graminicola II การวิเคราะห์อันตรกิริยาระหว่างเชื้อที่แยกได้กับพันธุ์พืชอาศัย ไฟโตพยาธิวิทยา 1996;86. https://doi.org/10.1094/ไฟโต-86-213

41 Kema GHJ, Annone JG, Sayoud R, Van Silfhout CH, Van Ginkel M, De Bree J. ความแปรผันทางพันธุกรรมของความรุนแรงและการดื้อต่อในข้าวสาลี Mycosphaerella graminicola pathosystem I. ปฏิกิริยาระหว่างเชื้อโรคที่แยกได้และสายพันธุ์โฮสต์ ไฟโตพยาธิวิทยา 1996;86. https://doi.org/ 10.1094/ไฟโต-86-200

42. Zhan J, Pettway RE, แมคโดนัลด์ BA โครงสร้างทางพันธุกรรมทั่วโลกของเชื้อโรคข้าวสาลี Mycosphaerella graminicola มีลักษณะเฉพาะด้วยความหลากหลายทางนิวเคลียร์สูง ความหลากหลายของไมโตคอนเดรียต่ำ การรวมตัวกันอีกครั้งเป็นประจำ และการไหลของยีน เชื้อรา Genet Biol 2546;38. https://doi.org/10.1016/S1087- 1845(02)00538-8

43. พัลมา-เกร์เรโร เจ, ทอร์เรียนี เอสเอฟเอฟ, ซาล่า เอ็ม, คาร์เตอร์ ดี, กูร์บอต เอ็ม, รัดด์ เจเจ และอื่นๆ การวิเคราะห์การถอดเสียงเชิงเปรียบเทียบของสายพันธุ์ Zymoseptoria tritici แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตที่ซับซ้อนและความแปรปรวนภายในโปรไฟล์ในโปรไฟล์การถอดความ โมล แพลนท์พาทอล. 2016;17. https://doi.org/10.1111/mpp.12333.

44. เคลล์เนอร์ อาร์, ภัทราริยา เอ, ป๊อปเป้ เอส, ซู ไท, เบรม RB, สตูเคนบร็อค เอเอช การทำโปรไฟล์การแสดงออกของเชื้อโรคข้าวสาลี Zymoseptoria tritici เปิดเผยรูปแบบจีโนมของการถอดความและโปรแกรมการกำกับดูแลเฉพาะโฮสต์ จีโนม Biol Evol 2014;6. https://doi.org/10.1093/gbe/evu101.

45. Steinhauer D, Salat M, Frey R, Mosbach A, Luksch T, Balmer D, และคณะ พาราล็อกที่สามารถจ่ายได้ของหน่วยย่อย C ซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนสเป็นสื่อกลางในการต้านทานต่อคลาสย่อยของสารฆ่าเชื้อรา SDHI ใน Zymosep-toria tritici PLoS Pathog. 2019;15. https://doi.org/10.1371/journal.ppat. 1007780.

46. ​​มาร์แชล อาร์, คอมบริงค์ เอ, มอตเทอรัม เจ, โลซา-เรเยส อี, ลูคัส เจ, แฮมมอนด์ โคแซค KE, และคณะ การวิเคราะห์ LysM efector homologs ที่แสดงออกโดย Planta สองตัวจากเชื้อรา Mycosphaerella graminicola เผยให้เห็นคุณสมบัติเชิงหน้าที่แปลกใหม่และการมีส่วนร่วมที่แตกต่างกันต่อความรุนแรงในข้าวสาลี พืชฟิสิออล 2554;156. https://doi.org/10.1104/pp.111.176347.

47. Lee WS, Rudd JJ, Hammond-Kosack KE, Kanyuka K. Mycosphaerella graminicola list efector-mediated Stealth Pathogenesis ล้มล้างการรับรู้ผ่านทั้ง cerk1 และ cebip homologs ในข้าวสาลี ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับจุลินทรีย์โมล 2014;27. https://doi.org/10.1104/pp.111.176347.

48. Tian H, MacKenzie CI, Rodriguez-Moreno L, van den Berg GCM, Chen H, Rudd JJ และคณะ LysM efectors สามตัวของ Zymoseptoria tritici ร่วมกันปลดอาวุธภูมิคุ้มกันของพืชที่กระตุ้นด้วยไคติน โรงงานโมลปทุม. 2021;22. https://doi.org/10.1104/pp.111.176347.

49. Zhong Z, Marcel TC, Hartmann FE, Ma X, Plissonneau C, Zala M, และคณะ โปรตีนที่หลั่งออกมาขนาดเล็กใน Zymoseptoria tritici มีหน้าที่ทำให้เกิดภาวะเลือดออกในพันธุ์ข้าวสาลีที่มียีนต้านทาน Stb6 นิว ไฟทอล. 2017;214. https://doi.org/10.1111/nph.14434.

50. เคมา จีเอชเจ, มีร์ซาดี โกฮารี เอ, อาอูอินี แอล, กิเบรียล เฮย์, แวร์ เอสบี, ฟาน เดน บอช เอฟ, และคณะ ความเครียดและการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของเชื้อก่อโรคความร้อน AvrStb6 และการดื้อต่อสโตรบิลูริน แนท เจเน็ต. 2018;50. https://doi.org/10.1111/nph.14434.

51. Saintenac C, Lee WS, Cambon F, Rudd JJ, King RC, Marande W, และคณะ โปรตีนคล้ายตัวรับไคเนสข้าวสาลี Stb6 ควบคุมการต้านทานของยีนต่อยีนต่อเชื้อรา Zymoseptoria tritici แนท เจเน็ต. 2018;50. https://doi.org/ 10.1038/s41588-018-0051-x.

52. แทน เคซี, โอลิเวอร์ RP, โซโลมอน พีเอส, โมฟัต ซีเอส ตัวทำลายเนื้อตายที่เป็นโปรตีนในความรุนแรงของเชื้อรา ฟังก์ชั่น Biol พืช 2553;37. https://doi.org/10. 1071/FP10067.

53. บูตัน ซี, คิง อาร์ซี, เฉิน เอช, อัซกานันดัม เค, บีเอรี เอส, แฮมมอนด์-โคแซค KE, และคณะ ไวรัสโมเสกหางจิ้งจอก: เวกเตอร์ไวรัสสำหรับการแสดงออกของโปรตีนในธัญพืช พืชฟิสิออล 2018;177. https://doi.org/10.1104/pp.17.01679.

54. มอตเทอรัม เจ, คุฟเนอร์ ไอ, เดลเลอร์ เอส, บรูนเนอร์ เอฟ, แฮมมอนด์-โคแซค KE, เนิร์นแบร์เกอร์ ที, และคณะ ลักษณะทางโมเลกุลและการวิเคราะห์การทำงานของ MgNLP ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีโดเมน NPP1 เพียงชนิดเดียว จากเชื้อก่อโรคใบข้าวสาลีจากเชื้อรา mycosphaerella graminicola ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับจุลินทรีย์โมล 2552;22. https://doi.org/10.1094/MPMI-22-7-0790

55. Faris JD, Zhang Z, Lu H, Lu S, Reddy L, Cloutier S, และคณะ ยีนที่มีลักษณะคล้ายการต้านทานโรคข้าวสาลีที่มีลักษณะเฉพาะจะควบคุมความไวต่อการกระตุ้นด้วยเอฟเฟกต์ต่อเชื้อโรคเนื้อตาย Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา A. 2010;107. https://doi. org/10.1094/MPMI-22-7-0790

56. หลู่ วาย, เติ้ง เจ, โรดส์ เจซี, ลู เอช, ลู แอลเจ การทำนายยีนที่จำเป็นสำหรับการระบุเป้าหมายยาที่เป็นไปได้ใน Aspergillus fumigatus คอมพิวเตอร์ไบโอเคม 2557;50. https://doi.org/10.1016/j.compbiolchem.2014.01.011.

57. ออสมานี AH, Oakley BR, ออสมานี SA การจำแนกและวิเคราะห์ยีนที่จำเป็นของ Aspergillus nidulans โดยใช้เทคนิคการช่วยเหลือเฮเทอโรคาริโอน แนท โพรทอค. 2549;1. https://doi.org/10.1038/nprot.2006.406.

58. Hu W, Sillaots S, Lemieux S, Davison J, Kaufman S, Breton A, และคณะ การจำแนกยีนที่จำเป็นและการจัดลำดับความสำคัญของเป้าหมายยาในเชื้อรา Aspergillus fumigatus PLoS Pathog. 2550;3. https://doi.org/10.1371/journal.ppat. 0030024.

59. ฮาบิก เอ็ม, Quade J, สตูเคนบร็อค EH. วิธีการส่งต่อทางพันธุกรรมเผยให้เห็นความสำคัญของโครโมโซมเสริมที่ขึ้นกับจีโนไทป์ของโฮสต์ในเชื้อโรคเชื้อราในข้าวสาลี Zymoseptoria tritici เอ็มบิโอ 2017;8. https://doi. org/10.1128/mBio.01919-17

60 Fouché S, Badet T, Oggenfuss U, Plissonneau C, Francisco CS, Croll D. การเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบการปราบปรามแบบ transposable ที่ขับเคลื่อนด้วยความเครียดและวิวัฒนาการของความรุนแรงในเชื้อราที่ก่อโรค โมล บิออล อีโวล 2020;37. https://doi. org/10.1093/molbev/msz216.

61. โมลเลอร์ เอ็ม, ฮาบิก เอ็ม, ไฟรแท็ก เอ็ม, สตูเคนบร็อค เอเอช ความไม่แน่นอนของจีโนมที่ไม่ธรรมดาและการจัดเรียงโครโมโซมใหม่อย่างกว้างขวางในระหว่างการเจริญเติบโตของพืช พันธุศาสตร์ 2018;210. https://doi.org/10.1534/genetics.118.301050.

62. แบร์ทัซโซนี่ เอส, วิลเลียมส์ เอเอช, โจนส์ ดา, ไซม์ รา, แทน เคซี, ฮาเน เจเค เครื่องประดับสร้างเครื่องแต่งกาย: โครโมโซมเสริมและบริเวณ DNA ที่สามารถจ่ายได้อื่นๆ ในเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคพืช ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับจุลินทรีย์โมล 2018;31. https://doi.org/10.1094/mpmi-06-17-0135-ฉ.

63. กฤษนัน พี, เมลี แอล, พลิสซอนโน C, Ma X, ฮาร์ทมันน์ FE, โครลล์ ดี, และคณะ การแทรกองค์ประกอบแบบเคลื่อนย้ายได้จะกำหนดการควบคุมยีนและการผลิตเมลานินในเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคในข้าวสาลี บีเอ็มซี ไบโอล 2018;16. https://doi. org/10.1094/mpmi-06-17-0135-f.

64. ซานเชซ-วัลเล็ต เอ, เทียน เอช, โรดริเกซ-โมเรโน แอล, ดีเจวาลเคนเบิร์ก, ซาลีม แบทชา อาร์, วาวรา เอส, และคณะ LysM efector ที่หลั่งออกมาช่วยปกป้องเส้นใยของเชื้อราผ่านกระบวนการโพลิเมอไรเซชันแบบโฮโมไดเมอร์ที่ขึ้นกับไคติน PLoS Pathog. 2020;16. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008652.

65. บรีน เอส, วิลเลียมส์ เอสเจ, วินเทอร์เบิร์ก บี, โคบี บี, โซโลมอน ป.ล. โปรตีน PR-1 ของข้าวสาลีถูกกำหนดเป้าหมายโดยโปรตีนเอฟเฟคเตอร์ของเชื้อโรคเนื้อตาย แพลนท์ เจ. 2016;88. https://doi.org/10.1111/tpj.13228.

66. สเนลเดอร์ส เอ็นซี, เพตติ จีซี, ฟาน เดน เบิร์ก จีซีเอ็ม, ไซเดิล MF, ธอมม่า บีพีเอชเจ. โปรตีนต้านจุลชีพโบราณที่คัดเลือกโดยเชื้อราจากพืชเพื่อจัดการกับไมโคไบโอมของพืช Proc Natl Acad Sci US A. 2021;118. https://doi.org/10.1073/pnas.2110968118.

67. สเนลเดอร์ส เอ็นซี, โรเวนิช เอช, เพตติ GC, โรคาฟอร์ต เอ็ม, ฟาน เดน เบิร์ก GCM, วอร์โฮลท์ JA, และคณะ การจัดการกับไมโครไบโอมโดยเชื้อราที่เกิดจากเชื้อราในดินโดยใช้โปรตีนเอฟเฟกต์ แนท แพลนท์. 2020. https://doi.org/10. 1038/วินาที41477-020-00799-5

68. โรชา โร, วิลสัน RA. Magnaporthe oryzae nucleoside diphosphat kinase จำเป็นสำหรับภาวะสมดุลทางเมตาบอลิซึมและการปราบปรามภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติของโฮสต์ที่ใช้รีดอกซ์ โมล ไมโครไบโอล. 2020;114. https://doi.org/ 10.1111/mmi.14580