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一种新的在线工具——首个用于植物病原体的在线工具——将帮助全球的研究人员识别、检测和监测植物病原体的种类疫霉从19世纪40年代毁灭性的爱尔兰马铃薯饥荒,到至今仍在西海岸橡树群中肆虐的橡树猝死,这些植物病害都是由它们造成的。
新的病原体“生命树”提供了关于超过192个正式描述的物种的大量信息——包括它们的进化史和群体内的关系——以及其他30多个非正式描述的分类群。它还包括来自每个物种遗传蓝图或基因组上几个位置的基因序列数据。其他重要数据包括每个物种的全球位置,病原体宿主的植物,以及病原体在其宿主植物中的或其宿主上的位置。
“我们要带走所有已知的东西疫霉并使用我的同事Ignazio Carbone开发的基于树的对齐选择器(T-BAS)工具包将它们放入一个活的‘生命之树’中,”北卡罗来纳州立大学威廉·尼尔·雷诺兹植物病理学杰出教授Jean Ristaino说纸《公共科学图书馆•综合》它描述了工具。“研究人员可以将新出现的威胁物种放入开放获取树中,并查看哪些群体正在扩张和进化。”
这种新工具将允许研究人员实时更新植物疾病信息。
“预防疾病爆发的真正关键是在爆发发生之前抓住信号,”负责北卡罗来纳州新发植物疾病和全球粮食安全集群的里斯坦诺说。“T-BAS可以作为疾病监测和找出下一个可能出现的新谱系的工具。研究人员可以查询这个数据库,这棵树将包含新物种。”
该属的第一个种疫霉或“植物破坏者”,于1876年被描述和命名。疫霉存在于空气、土壤和水中,可引起粮食作物、观赏植物和树木疾病。
“大约150个新的疫霉自2000年以来,我们已经确定了这些物种,”北卡罗来纳州立大学博士生艾莉森·库姆伯说,他与团队一起开发了这个工具。
“这是一个数量异常庞大的植物病原体物种,”里斯泰诺说。“很多疫霉物种的寄主范围很广,所以它们可以在更广阔的地区‘移动’。”
他在自然2001年发现了5种他希望最终将物理地图与T-BAS数据整合起来,以帮助在州或国家之间提供更好的病原体监测。
“我们挖掘了所有公布的数据疫霉里斯泰诺说。“合作和共享数据比保密更有意义。”
里斯泰诺补充说疫霉T-BAS工具安装在DeCIFR门户网站可以通过北卡罗莱纳州综合真菌研究中心,该课程探讨了真菌及其在农业、动物、环境和人类卫生系统中发挥的作用。有关使用该工具的进一步信息,请参见利斯坦诺实验室网站。
Coomber是这篇论文的第一作者。Ristaino实验室经理Amanda Saville和植物病理学教授兼北卡罗莱纳州综合真菌研究中心主任Ignazio Carbone也共同撰写了这篇论文。这项工作由美国国家科学基金会国家研究培训补助金奖No. 1828820和美国农业部APHIS植物保护法案7721拨款AP21PPQ&ST000020和AP21PPQ&ST000062资助。
-kulikowski -
编辑须知本文摘要如下。
“一个开放获取的T-BAS系统正在出现疫霉物种”
作者: Allison Coomber, Amanda Saville, Ignazio Carbone和Jean Beagle Ristaino,北卡罗来纳州立大学
发表: 2023年4月3日《公共科学图书馆•综合》
DOI: 10.1371 / journal.pone.0283540
摘要:疫霉物种会对食物、森林和观赏作物造成严重的疾病。自1876年该属被描述以来,它已经扩展到包括190多个正式描述的物种。需要一个开放的系统发育工具,集中不同的序列数据流和元数据,以促进研究和鉴定疫霉物种。我们使用基于树的比对选择器工具包(T-BAS)开发了该属192个正式描述的物种和33个非正式分类单元的系统发育疫霉使用八个核基因的序列。采用RAxML最大似然程序推断系统发育树。还开发了一个搜索引擎来识别微卫星基因型p . 5根据已知血统的遗传距离。T-BAS工具提供了一个可视化框架,允许用户将未知的分离物放置在所有的系统发育中疫霉物种。关键是,当新物种被描述时,树可以实时更新。该工具包含元数据,包括分支、宿主物种、底物、性特征、分布和参考文献,可以在树中可视化,并下载用于其他用途。这一系统发育资源将允许研究小组之间共享数据,该数据库将使全球疫霉社区上传序列和确定一个孤立的系统发育位置在更大的系统发育和下载序列数据和元数据。该数据库将由一个社区管理疫霉并被安置在北卡罗莱纳州综合真菌研究中心的T-BAS门户网站上。T-BAS网络工具可用于为其他卵菌、细菌或真菌病原体创建类似的元数据增强系统发育。
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