人类病原体新生隐球菌三个杂交群体中准有性生殖的基因组标志

杂交是真菌进化的主要驱动力之一，然而，对支撑杂交的分子机制及其基因组影响的认识仍然有限。在本研究中，我们分析了197个新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）基因组序列，其中包括13个新测序菌株，并鉴定出三个在遗传上聚类且彼此 distinct 的杂交群体（H1、H2和H3）；每个群体均具有独特的亲本来源和生态关联。 通过系统基因组学、群体结构分析以及长读长基因组组装，我们鉴定出杂交基因组中存在染色体范围的杂合性缺失（LOH）、大段完整亲本单倍型区块的遗传，以及基因组内和基因组间广泛存在的非整倍性。当以 spo11{Delta} 亲本产生子代时，也观察到这些模式，这表明这些特征源于一种不依赖减数分裂的过程，例如副有性生殖（parasex）。这一点还因在 spo11{Delta} 突变体子代以及重新分析的野生型杂交子代中发现单倍体和近单倍体重组体而得到进一步支持。 我们假设，这些单倍体和近单倍体重组体是由于协同染色体丢失所导致的、通过独立染色体分配实现倍性降低而产生的，而这正是副有性循环的关键特征。表型测定表明，若干杂交分离株表现出多样的生长和毒力模式，凸显了基因组可塑性的功能性后果。总体而言，我们的研究表明，一种非减数分裂的生殖过程有助于塑造新型隐球菌的基因型和表型多样性。

杂交是真菌进化的主要驱动力之一，然而，对支撑杂交的分子机制及其基因组影响的认识仍然有限。在本研究中，我们分析了197份新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）基因组序列，其中包括13株新测序菌株，鉴定出三个在遗传上聚类且彼此 distinct 的杂交群体（H1、H2和H3），每个群体均具有独特的亲本来源和生态关联。

通过系统基因组学、群体结构分析以及长读长基因组组装，我们鉴定出杂交基因组具有染色体范围的杂合性缺失（LOH）、大型完整亲本单倍型区块的遗传，以及基因组内和基因组间广泛存在的非整倍性。当以spo11{Delta}亲本产生后代时，也观察到这些模式，这表明这些特征是减数分裂非依赖性过程（如副有性生殖）的结果。对spo11{Delta}突变体后代以及重新分析的野生型杂交后代中单倍体和近单倍体重组子的发现，进一步支持了这一点。我们推测，这些单倍体和近单倍体重组子是由于协同染色体丢失所导致的通过独立染色体分配实现倍性降低而产生的，而这正是副有性循环的关键特征。

表型测定表明，若干杂交分离株表现出多样的生长和毒力模式，突显了基因组可塑性的功能性后果。综上，我们的研究表明，一种非减数分裂的生殖过程促成了新型隐球菌基因型和表型多样性的形成。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.728413v1?rss=1

🏷️ 新生隐球菌 真菌杂交 副有性生殖 基因组可塑性 非整倍性 群体基因组学