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CRISPR elements provide a new framework for the genealogy of the citrus canker pathogen Xanthomonas citri pv. citri

Authors :
Kwanho Jeong
Alejandra Muñoz-Bodnar
Nathalia Arias Rojas
Lucie Poulin
Luis Miguel Rodriguez-R
Lionel Gagnevin
Christian Vernière
Olivier Pruvost
Ralf Koebnik
UMR - Interactions Plantes Microorganismes Environnement (UMR IPME)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Laboratoire de biologie et pathologie végétales (LBPV)
Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)
Georgia Institute of Technology [Atlanta]
Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Réunion (UR)
Biologie et Génétique des Interactions Plante-Parasite (UMR BGPI)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
ANR-10-BLAN-1723,XANTHracing,Nouvelles méthodes de traçage appliquées aux Xanthomonas pathogènes du riz et des citrus(2010)
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques
Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
ANR: XANTHracing,ANR-2010-BLAN-1723
Source :
BMC Genomics, BMC Genomics, 2019, 20 (1), pp.1-19. ⟨10.1186/s12864-019-6267-z⟩, BMC Genomics, BioMed Central, 2019, 20 (1), pp.1-19. ⟨10.1186/s12864-019-6267-z⟩, BMC Genomics, Vol 20, Iss 1, Pp 1-19 (2019)
Publication Year :
2019
Publisher :
BioMed Central, 2019.

Abstract

Background Xanthomonads are an important clade of Gram-negative bacteria infecting a plethora of economically important host plants, including citrus. Knowledge about the pathogen’s diversity and population structure are prerequisite for epidemiological surveillance and efficient disease management. Rapidly evolving genetic loci, such as Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), are of special interest to develop new molecular typing tools. Results We analyzed CRISPR loci of 56 Xanthomonas citri pv. citri strains of world-wide origin, a regulated pathogen causing Asiatic citrus canker in several regions of the world. With one exception, 23 unique sequences built up the repertoire of spacers, suggesting that this set of strains originated from a common ancestor that already harbored these 23 spacers. One isolate originating from Pakistan contained a string of 14 additional, probably more recently acquired spacers indicating that this genetic lineage has or had until recently the capacity to acquire new spacers. Comparison of CRISPR arrays with previously obtained molecular typing data, such as amplified fragment length polymorphisms (AFLP), variable-number of tandem-repeats (VNTR) and genome-wide single-nucleotide polymorphisms (SNP), demonstrated that these methods reveal similar evolutionary trajectories. Notably, genome analyses allowed to generate a model for CRISPR array evolution in X. citri pv. citri, which provides a new framework for the genealogy of the citrus canker pathogen. Conclusions CRISPR-based typing will further improve the accuracy of the genetic identification of X. citri pv. citri outbreak strains in molecular epidemiology analyses, especially when used concomitantly with another genotyping method.

Details

Language :
English
ISSN :
14712164
Volume :
20
Database :
OpenAIRE
Journal :
BMC Genomics
Accession number :
edsair.doi.dedup.....09b0667c965b7e568fe904a58d0a05cf