Erwinia属的系统发育基因组学和比较基因组学揭示分类不一致性与进化多样化

欧文氏菌属（Erwinia）包含一类与植物、昆虫及环境相关的多样化细菌群体，其中包括若干具有重要经济意义的植物病原菌。该属在分类学上曾多次修订，然而，针对其进化关系和基因组多样性的全面、全基因组水平评估仍然缺乏。 在本研究中，我们利用包括具有历史重要性菌株在内的104个基因组，对欧文氏菌属开展了广泛的系统基因组学与比较基因组学分析。整合平均核苷酸一致性（ANI）、数字DNA-DNA杂交（dDDH）、核心基因组系统基因组学、泛基因组分析及比较基因组学的全基因组分析，解析了该属内部的进化关系，并鉴定出多个分类学不一致之处。 泛基因组分析揭示，该属具有相对较小的核心基因组，同时拥有庞大的附属基因组，这突显了该属显著的基因组可塑性及持续的分化过程。比较分析进一步表明，分泌系统、胞外多糖生物合成位点、鞭毛基因簇、基因组岛、前噬菌体以及铁获取系统在不同谱系间存在显著的谱系特异性差异，这表明与毒力相关的决定因子是通过不同谱系中基因的差异性获得、丢失和保守而演化形成的，从而促进了宿主适应和生态位适应。 这种谱系特异性变异表明，该属中的致病性并非由一套单一且保守的毒力决定因子所驱动，而是反映了不同毒力相关基因组合的作用。这些发现完善了欧文氏菌属的基因组学框架，为若干谱系的分类学修订提供了证据，并增进了我们对与宿主互作和生态专化相关的进化关系、基因组多样化及谱系特异性适应机制的理解。

欧文氏菌属（Erwinia）由一组与植物、昆虫及环境相关的多样化细菌组成，其中包括若干具有重要经济意义的植物病原菌。该属在分类学上曾多次修订，然而，针对其进化关系与基因组多样性的全面、全基因组范围评估一直较为缺乏。在本研究中，我们利用包括具有历史重要性菌株在内的104个基因组，对欧文氏菌属开展了广泛的系统基因组学与比较基因组学分析。

整合平均核苷酸一致性（ANI）、数字DNA-DNA杂交（dDDH）、核心基因组系统基因组学、泛基因组分析及比较基因组学的全基因组分析，解析了该属内的进化关系，并识别出多处分类学不一致。泛基因组分析揭示出一个相对较小的核心基因组以及一个庞大的附属基因组，突显了该属显著的基因组可塑性及持续的分化过程。进一步的比较分析表明，不同谱系在分泌系统、胞外多糖生物合成位点、鞭毛基因簇、基因组岛、前噬菌体以及铁获取系统方面存在显著的谱系特异性变异，这表明与毒力相关的决定因子是通过不同谱系间基因的差异性获得、丢失与保守而演化形成的，从而促进了对宿主及生态位的适应。

这种谱系特异性变异表明，该属中的致病性并非由一组单一且保守的毒力决定因子所驱动，而是反映了不同毒力相关基因组合的作用。这些发现完善了欧文氏菌属的基因组学框架，为若干谱系的分类学修订提供了证据，并增进了我们对与宿主互作和生态专化相关的进化关系、基因组分化及谱系特异性适应的理解。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.06.743344v1?rss=1

🏷️ 欧文氏菌属 系统发育基因组学 比较基因组学 分类修订 泛基因组 宿主适应