Julie Cazareth, Patrick Wincker, Jean-François Flot, Yu-Jin Kim-Jo, Arnaud Couloux, Erika Sallet, Jean-Marc Aury, Thomas Schiex, Etienne Danchin, Laetitia Perfus-Barbeoch, Julie Guy, Corinne Da Silva, Jérôme Gouzy, Marc Bailly-Bechet, Romain Blanc-Mathieu, Pierre Abad, Martine Da Rocha, Djampa K. L. Kozlowski, Cristina Martin-Jimenez, Philippe Castagnone-Sereno, Corinne Rancurel, Institut Sophia Agrobiotech (ISA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioinformatics Center, Institute for Chemical Researc, Kyoto University, Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire des interactions plantes micro-organismes (LIPM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Evolutionary Biology and Ecology [Brussels], Université libre de Bruxelles (ULB), Université Côte d'Azur - Institute of Molecular and Cellular Pharmacology, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Génomique métabolique (UMR 8030), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR JCJC ASEXEVOL, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), Institut Sophia Agrobiotech [Sophia Antipolis] (ISA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Libre de Bruxelles [Bruxelles] (ULB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Root-knot nematodes (genus Meloidogyne) exhibit a diversity of reproductive modes ranging from obligatory sexual to fully asexual reproduction. Intriguingly, the most widespread and devastating species to global agriculture are those that reproduce asexually, without meiosis. To disentangle this surprising parasitic success despite the absence of sex and genetic exchanges, we have sequenced and assembled the genomes of three obligatory ameiotic and asexual Meloidogyne. We have compared them to those of relatives able to perform meiosis and sexual reproduction. We show that the genomes of ameiotic asexual Meloidogyne are large, polyploid and made of duplicated regions with a high within-species average nucleotide divergence of ~8%. Phylogenomic analysis of the genes present in these duplicated regions suggests that they originated from multiple hybridization events and are thus homoeologs. We found that up to 22% of homoeologous gene pairs were under positive selection and these genes covered a wide spectrum of predicted functional categories. To biologically assess functional divergence, we compared expression patterns of homoeologous gene pairs across developmental life stages using an RNAseq approach in the most economically important asexually-reproducing nematode. We showed that >60% of homoeologous gene pairs display diverged expression patterns. These results suggest a substantial functional impact of the genome structure. Contrasting with high within-species nuclear genome divergence, mitochondrial genome divergence between the three ameiotic asexuals was very low, signifying that these putative hybrids share a recent common maternal ancestor. Transposable elements (TE) cover a ~1.7 times higher proportion of the genomes of the ameiotic asexual Meloidogyne compared to the sexual relative and might also participate in their plasticity. The intriguing parasitic success of asexually-reproducing Meloidogyne species could be partly explained by their TE-rich composite genomes, resulting from allopolyploidization events, and promoting plasticity and functional divergence between gene copies in the absence of sex and meiosis., SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published