Botany, Ahead of Print.
The sister species, lodgepole pine (Pinus contorta var. latifolia Engelm.) and jack pine (Pinus banksiana Lamb), face pressures from a multitude of biotic agents, including mountain pine beetle (Dendroctonus ponderosae Hopkins, 1902) and their pathogenic fungal associates (e.g., Grosmannia clavigera (Rob.-Jeffr. & R.W. Davidson) Zipfel, Z.W. de Beer & M.J. Wingf.), mistletoe (Arceuthobium americanum Nutt. ex A.Gray), and the pathogen causing western gall rust (Cronartium harknessii E. Meinecke). Here, we report new stem tissue transcriptome resources developed for lodgepole and jack pines subjected to these biotic stresses. The annotated transcriptomes were compared to determine species-specific responses to the necrotrophic G. clavigera and the biotrophic Cronartium harknessii. We focused on chitinases, a family that includes members with well-documented roles in defense. Putative chitinase family members were identified via annotation, sequence similarity to reference chitinase genes, phylogenetic analyses, and in silico motif characterization. RNA-Seq revealed marked differences in the responses of lodgepole and jack pine chitinases to G. clavigera and Cronartium harknessii. The potential for adaptive variation in chitinases was investigated by assessing the level of genetic differentiation between and within lodgepole and jack pines using single nucleotide polymorphisms within chitinases. These analyses illustrate the potential of combining transcriptomic and genotyping resources to investigate genotype–phenotype correlations for non-model species.

中文翻译：

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黑松和杰克松几丁质​​酶基因家族的比较基因组学：对生物威胁的对比反应和遗传分化的景观水平调查

植物学，超前印刷。
姐妹种黑松 (Pinus contorta var. latifolia Engelm.) 和杰克松 (Pinus banksiana Lamb) 面临来自多种生物因子的压力，包括山松甲虫 (Dendroctonusponderosae Hopkins，1902) 及其致病真菌关联物 (例如，Grosmannia clavigera (Rob.-Jeffr. & RW Davidson) Zipfel、ZW de Beer & MJ Wingf.)、槲寄生 (Arceuthobium americanum Nutt. ex A.Gray) 和引起西方瘿锈病的病原体 (Cronartium harknessii E. Meinecke ）。在这里，我们报告了为遭受这些生物胁迫的黑松和杰克松开发的新茎组织转录组资源。比较注释的转录组以确定对坏死性营养 G. clavigera 和生物营养 Cronartium harknessii 的物种特异性反应。我们专注于几丁质酶，一个家庭，其中包括在国防方面有充分记录的成员。假定的几丁质酶家族成员是通过注释、与参考几丁质酶基因的序列相似性、系统发育分析和计算机模体表征来鉴定的。RNA-Seq 揭示了黑松和杰克松几丁质​​酶对 G. clavigera 和 Cronartium harknessii 的反应存在显着差异。通过使用几丁质酶内的单核苷酸多态性评估黑松和杰克松之间和内部的遗传分化水平，研究了几丁质酶适应性变异的潜力。这些分析说明了结合转录组学和基因分型资源来研究非模型物种的基因型-表型相关性的潜力。假定的几丁质酶家族成员是通过注释、与参考几丁质酶基因的序列相似性、系统发育分析和计算机模体表征来鉴定的。RNA-Seq 揭示了黑松和杰克松几丁质​​酶对 G. clavigera 和 Cronartium harknessii 的反应存在显着差异。通过使用几丁质酶内的单核苷酸多态性评估黑松和杰克松之间和内部的遗传分化水平，研究了几丁质酶适应性变异的潜力。这些分析说明了结合转录组学和基因分型资源来研究非模型物种的基因型-表型相关性的潜力。假定的几丁质酶家族成员是通过注释、与参考几丁质酶基因的序列相似性、系统发育分析和计算机模体表征来鉴定的。RNA-Seq 揭示了黑松和杰克松几丁质​​酶对 G. clavigera 和 Cronartium harknessii 的反应存在显着差异。通过使用几丁质酶内的单核苷酸多态性评估黑松和杰克松之间和内部的遗传分化水平，研究了几丁质酶中适应性变异的潜力。这些分析说明了结合转录组学和基因分型资源来研究非模型物种的基因型-表型相关性的潜力。RNA-Seq 揭示了黑松和杰克松几丁质​​酶对 G. clavigera 和 Cronartium harknessii 的反应存在显着差异。通过使用几丁质酶内的单核苷酸多态性评估黑松和杰克松之间和内部的遗传分化水平，研究了几丁质酶适应性变异的潜力。这些分析说明了结合转录组学和基因分型资源来研究非模型物种的基因型-表型相关性的潜力。RNA-Seq 揭示了黑松和杰克松几丁质​​酶对 G. clavigera 和 Cronartium harknessii 的反应存在显着差异。通过使用几丁质酶内的单核苷酸多态性评估黑松和杰克松之间和内部的遗传分化水平，研究了几丁质酶适应性变异的潜力。这些分析说明了结合转录组学和基因分型资源来研究非模型物种的基因型-表型相关性的潜力。