解析意大利普利亚新疫情相关 Xylella fastidiosa subsp. fastidiosa (ST1) 菌株全基因组：为防控 “植物杀手” 解锁关键密码

Xylella fastidiosa (Xf) 严重威胁欧洲和地中海地区农业与景观。研究人员对意大利普利亚新疫情相关的 Xf subsp. fastidiosa (ST1) 菌株 “BA_GR31” 和 “BA_AL21” 进行全基因组测序。成功组装其基因组并发现它们与美国加州菌株聚类，为后续研究提供重要资源。

　　在欧洲和地中海地区，Xylella fastidiosa（Xf）就像一个潜伏在植物世界里的 “恐怖分子”，给当地的农业和景观带来了极大的威胁。这种存在于木质部的检疫性植物细菌，已经在意大利、法国、西班牙等多个国家引发了疫情，无数农作物和植物深受其害。

在意大利，2013 年首次发现携带序列类型（ST）53 的 Xf 菌株，它们主要感染橄榄树，还波及众多地中海植物，迅速引发了橄榄快速衰退综合征的严重疫情。此后，相关部门一直在密切监测。到 2024 年初，在普利亚地区的无疫区又发现了 Xylella fastidiosa subsp. fastidiosa（Xff）的新疫情，葡萄和杏仁成为了最常被感染的宿主。

面对这一严峻形势，来自意大利国家研究委员会可持续植物保护研究所（Institute for Sustainable Plant Protection (IPSP)-National Research Council）的研究人员 Serafina Serena Amoia、Maria Saponari 等人展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Plant Pathology》上，为我们了解这种病原菌提供了关键信息。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先，从纯培养物中提取细菌 DNA，利用 Illumina 的 NovaSeq 6000 平台进行 150bp 双端测序，以及 PacBio Sequel IIe 系统测序。然后，使用 Unicycler 和 CANU 等开源组装器，结合两种高通量数据集进行基因组组装。最后，运用多种软件对基因组进行注释和系统发育分析。

研究结果主要包括以下方面：

1. 基因组组装：通过混合方法，成功获得 “BA_AL21” 菌株的完整基因组，包括一条 2.54Mb 的染色体和一个约 38.3kb 的质粒；“BA_GR31” 菌株则有一条 2.54Mb 的染色体和两个分别为 38.3kb 和 1.2kb 的质粒。并且对基因组进行了人工校正和环化处理，使其更符合研究需求。
2. 基因组注释：对最终组装的基因组进行功能注释，详细分析了基因组大小、GC 含量、编码序列（CDS）、基因、非编码 RNA（ncRNA）等指标。例如，“BA_AL21” 菌株有 2235 个 CDS，2294 个基因；“BA_GR31” 菌株有 2275 个 CDS，2334 个基因。
3. 系统发育分析：研究人员对 55 个 Xff 全基因组进行系统发育分析，发现 “BA_AL21” 和 “BA_GR31” 菌株与来自美国加利福尼亚的一组 Xff 分离株聚类。这一结果暗示了这些菌株可能的传播来源和演化关系。

研究结论表明，此次研究成功获得了两个 Xff 分离株的完整基因组序列。这些基因组序列资源意义重大，为未来开展基于泛基因组的研究和流行病学调查奠定了基础。通过这些研究，有望揭示 Xff 分离株在美洲以外新农业栖息地的传播历史和风险，从而为制定更有效的防控策略提供有力支持，保护欧洲和地中海地区的农业和生态环境。这项研究就像是为防控 Xf 这一 “植物杀手” 点亮了一盏明灯，指引着后续研究的方向，让我们在应对植物病害的挑战中有了更坚实的理论依据和数据支持。