由巨型可移动元件塑造的适应性基因组区室支撑了真菌致病性在远古时期的出现

新型真菌病原体的出现通常依赖于复杂适应性性状的获得，然而此类性状产生的机制仍然知之甚少。在此，我们表明，在羽扇豆病原真菌羽扇豆炭疽菌（Colletotrichum lupini）中，一个致病性所必需的生物合成基因簇是在一个来源于巨型 Starship 转座元件的基因组区域内获得的。比较基因组学和群体基因组学分析显示，C. lupini 基因组中含有多个来源于祖先时期活跃的 Starship 元件的区域，这些区域富集谱系特异性基因，并在植物感染过程中被强烈诱导表达。其中一个区域携带一个杂合型聚酮合酶-非核糖体肽合成酶（PKS-NRPS）基因簇，该基因簇在致病分离株中保守存在，但在近缘非致病物种以及一个非致病菌株中缺失。对 PKS-NRPS 骨架基因的系统发育分析揭示其与物种关系不一致，并且分布于深度分化的真菌谱系中，这与水平获得相一致。对 PKS-NRPS 骨架基因的破坏会消除致病性，表明该基因簇是宿主感染所必需的。进一步的系统发育基因组学分析表明，羽扇豆致病性在 C. lupini 谱系内仅出现过一次，且发生于其分化之前。综上，这些发现鉴定出一个与 Starship 相关的毒力决定因子，并支持这样一种模型：巨型、能够动员“货物”的移动元件通过促进适应性性状在真菌致病性出现过程中的获得、组装与整合，从而产生基因组新颖性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.723792v1?rss=1

🏷️ 真菌致病性 转座元件 生物合成基因簇 水平基因转移 比较基因组学 植物病原真菌