GENOMICA COMPARATIVA DEI PATOGENI FUNGINI MONILINIA FRUCTICOLA, MONILINIA LAXA E MONILINIA FRUCTIGENA, ASSOCIATI AL MARCIUME BRUNO DI POMACEE E DRUPACEE

The species of the genus Monilinia represent the most important brown rot agents affecting stone fruit and pome fruit. Recently, high quality draft genomes of Monilinia fructicola, Monilinia laxa and Monilinia fructigena, belonging to the Sclerotiniaceae family, have been generated. In this work a comparative genomics study was carried out with the aim to obtain information on the evolutionary dynamic of the three species of Monilinia, including the complete genomes of the Sclerotinia sclerotiorum and Botrytis cinerea, the closest species within Sclerotiniaceae. The synteny and the synonymous Ks mutations investigation suggest that M. laxa is closer to M. fructigena than M. fructicola, and is closest to the other investigated Sclerotiniaceae species. Regarding the transposable elements (TE), a similar quantity was recorded in all genomes, ranging from 7.2% on M. laxa to 5.1% in the B. cinerea genome. However, in M. fructicola and M. laxa, non-autonomous and degenerated TEs were detected, while in M. fructigena, and with a lesser extent in S. sclerotiorum and B. cinerea, active and conserved TEs were found. This was linked with the analysis of the TEs evolutionary landscape investigation which highlights a more recent expansion and transposition of these elements in the genome M. fructigena, S. sclerotiorum and B. cinerea compared to M. fructicola and M. laxa. Our results suggest that the three Monilinia species have been subjected to different, somewhat divergent, evolutionary pressures, probably due to their biology and adaptation to different environments and host plants.

Le specie fungine del genere Monilinia sono i più importanti agenti di marciume bruno, e colpiscono drupacee e pomacee. Recentemente, sono state rese disponibili le bozze dei genomi sequenziati e completi di Monilinia fructicola, Monilinia laxa e Monilinia fructigena, appartenenti alla famiglia delle Sclerotiniaceae. In questo lavoro di tesi è stata fatto uno studio di genomica comparativa con lo scopo di ottenere informazioni sui cambiamenti dinamici evolutivi delle tre specie di Monilinia includendo i genomi completi delle specie Sclerotinia sclerotiorum e Botrytis cinerea, le specie più vicine all’interno delle Sclerotiniaceae. Dall’analisi della sintenia e dallo studio delle mutazioni sinonime Ks è emerso che M. laxa è la specie, evolutivamente parlando, più vicina a M. fructigena, mentre M. fructicola è la più distante. Inoltre, M. laxa è la specie più vicina a S. sclerotiorum e B. cinerea. In merito agli elementi trasponibili (TE), lo studio ha evidenziato un contenuto totale simile tra i genomi analizzati, che varia dal 7,2% di M. laxa al 5,1% nel genoma in B. cinerea. Tuttavia, in M. fructicola e M. laxa troviamo principalmente elementi non autonomi e degenerati, mentre in M. fructigena, e in misura minore in S. sclerotiorum e B. cinerea, si riscontrano i TE più attivi e più conservati. Questo collima con l’analisi della storia evolutiva dei TE, che evidenzia una più recente espansione e trasposizione di questi elementi nel genoma di queste ultime specie rispetto ad una più vecchia riscontrata nei genomi di M. fructicola e M. laxa. I risultati suggeriscono che le tre specie di Monilinia hanno subito pressioni evolutive diverse, alquanto divergenti, probabilmente dovute alla loro biologia e all’adattamento a differenti ambienti e piante ospiti.