泡桐丛枝病（PaWB）是由植原体引起的危害严重且分布广泛的林木病害，该病害对我国的泡桐产业造成了巨大的经济损失和生态破坏。然而对于不同地理区域泡桐丛枝植原体间遗传多样性和进化关系尚不清楚。因此，森环森保所植物病原与病害管理课题组从18个省或直辖市共收集了142个PaWB植原体株系，通过多位点序列分型（MLST）对不同地理分布的泡桐丛枝植原体菌株的分子多样性进行了详细的研究，并基于goeBURST算法、Prim’s算法以及最大似然法系统发育树进行进化分析。

结果表明，我国泡桐丛枝植原体菌株间具有较高的遗传多样性。除dnaK基因以外，所有的持家基因在PaWB植原体序列型（STs）中没有发现重组事件。从7个持家基因的串联序列中鉴定出了22种STs，并通过goeBURST和Prim’s算法分析得到了两个克隆复合体（CC）和三个独特型（图1）。其中，ST1被推测为CC1的祖先序列型，占所有菌株的72.38 %。系统发育分析结果表明，供试菌株聚类为2个具有代表性的PaWB植原体谱系（lineage），具有明显的地理分化。lineage-1在4个地理种群中均有分布。lineage-2则包含来自江西、福建和陕西三省的部分菌株（图2），表明这些地区菌株的亲缘关系较近，这也基本与单基因系统发育分析的结果一致。本研究获得的PaWB植原体分子多样性和进化数据以及代表性的MLST方案揭示了我国PaWB植原体的遗传变异情况，有助于深入了解PaWB植原体的起源和传播途径，同时为该病害流行的研究和防控决策提供了数据基础。

图1.基于我国不同省份PaWB植原体株系序列型的最小生成树

图2.基于PaWB植原体株系的7个管家基因的串联序列构建的系统发育树

该研究成果以“Molecular diversity and evolutionary relatedness of Paulownia witches’-broom phytoplasma in different geographical distributions in China”为题发表在《Biology》（IF₍₂₀₂₁₎=5.168）期刊。论文第一作者为森环森保所植物病原与病害管理学科组博士研究生孔德治，通讯作者为热带林业研究所王圣洁助理研究员。该研究工作得到了国家重点研发计划项目（2017YD0600103-1-3）的资助。（孔德治 林彩丽/森环森保所）

论文链接：https://doi.org/10.3390/biology11111611