稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)的出现与水稻的进化分化相吻合

root 提交于 周五, 08/28/2026 - 12:47
稻瘟病由稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)引起,是威胁全球水稻生产最具破坏性的病害之一。在已有充分文献记载的水稻传播历史背景下,重建P. oryzae的进化历史,为预测作物及其病原体的协同进化动态提供了有力框架。然而,由于缺乏化石证据,病原体起源及其进化时间尺度一直无法得到可靠估算。 在本研究中,我们利用源自水稻栽培起源与传播的考古学约束,推断了P. oryzae全基因组范围内的分化时间。我们的分析表明,P. oryzae大约起源于18,300年前,这一时间与栽培稻(Oryza sativa L.)从其祖先谱系中分化的时间相一致,而非与水稻驯化本身相对应。进一步以这一宿主分化事件对病原体的进化历史进行校准后,我们发现,基于核苷酸序列,P. oryzae于2,590年前到达日本列岛;基于氨基酸序列,则于3,030年前到达,二者均与考古学对日本稻作农业传入时间的估计高度吻合。 与目前普遍认为稻瘟病约于10,000年前随水稻驯化而出现的观点相反,我们的结果表明,P. oryzae起源于驯化之前,其后续传播则与栽培稻的扩张密切相关。这些发现重新界定了这一全球最重要作物病原体之一的进化历史,并为理解跨越数千年的作物—病原体协同进化建立了时间框架。

由稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)引起的稻瘟病是威胁全球水稻生产最具破坏性的病害之一。在已有充分文献记载的水稻传播历史背景下,重建 P. oryzae 的进化史,为预测作物与其病原体之间的协同进化动态提供了有力框架。然而,由于缺乏化石证据,研究者一直无法对该病原体的起源及其进化时间尺度进行可靠估算。在本研究中,我们利用源自水稻栽培出现与传播的考古学约束,推断了 P. oryzae 的全基因组分化时间。我们的分析表明,P. oryzae 大约起源于 18,300 年前,这一时间与栽培稻(Oryza sativa L.)从其祖先谱系中分化相吻合,而非与水稻驯化本身同步。进一步以这一宿主分化事件校准该病原体的进化史后,我们发现,基于核苷酸序列推断,P. oryzae 于 2,590 年前到达日本列岛;基于氨基酸序列推断,则为 3,030 年前,这与考古学对水稻农业传入日本时间的估计高度一致。与当前普遍认为稻瘟病约在 10,000 年前随水稻驯化而出现的观点相反,我们的结果表明,P. oryzae 起源于驯化之前,而其后续传播则与栽培稻的扩张密切相关。这些发现重新界定了这一世界最重要作物病原体之一的进化历史,并为理解跨越数千年的作物—病原体协同进化建立了时间框架。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.24.746645v1?rss=1

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