Abstract

Comparative Analyses of the Complete Genome Sequences of Pierce's Disease and Citrus Variegated Chlorosis Strains of Xylella fastidiosa M. A. Van Sluys 1 , * , M. C. de Oliveira 1 , C. B. Monteiro-Vitorello 2 , C. Y. Miyaki 1 , L. R. Furlan 3 , † , L. E. A. Camargo 2 , A. C. R. da Silva 4 , † , D. H. Moon 5 , M. A. Takita 6 , E. G. M. Lemos 7 , M. A. Machado 6 , M. I. T. Ferro 7 , F. R. da Silva 8 , M. H. S. Goldman 9 , G. H. Goldman 10 , M. V. F. Lemos 7 , H. El-Dorry 4 , S. M. Tsai 5 , H. Carrer 2 , D. M. Carraro 11 , R. C. de Oliveira 12 , L. R. Nunes 12 , W. J. Siqueira 13 , L. L. Coutinho 2 , E. T. Kimura 14 , E. S. Ferro 14 , R. Harakava 15 , E. E. Kuramae 16 , C. L. Marino 17 , E. Giglioti 18 , I. L. Abreu 7 , L. M. C. Alves 7 , A. M. do Amaral 6 , † , G. S. Baia 14 , S. R. Blanco 4 , M. S. Brito 9 , F. S. Cannavan 5 , A. V. Celestino 13 , A. F. da Cunha 19 , R. C. Fenille 16 , J. A. Ferro 7 , † , E. F. Formighieri 5 , L. T. Kishi 7 , S. G. Leoni 14 , A. R. Oliveira 1 , V. E. Rosa Jr. 8 , F. T. Sassaki 17 , J. A. D. Sena 7 , A. A. de Souza 6 , † , D. Truffi 2 , F. Tsukumo 19 , G. M. Yanai 12 , L. G. Zaros 2 , E. L. Civerolo 20 , A. J. G. Simpson 11 , N. F. Almeida Jr. 21 , J. C. Setubal 22 , and J. P. Kitajima 8 , 22 , ‡ 1 Instituto de Biociências 4 Instituto de Química 14 Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, 05508-900 São Paulo 2 Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, 13418-900, Piracicaba 5 Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, 13400-970, Piracicaba 6 Centro de Citricultura Sylvio Moreira, Instituto Agronômico de Campinas, 13490-970, Cordeirópolis 7 Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, 14884-900, Jaboticabal 8 Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética 19 Instituto de Biologia 22 Instituto de Computação, Universidade Estadual de Campinas, 13083-970, Campinas 9 Faculdade de Filosofia, Ciências, e Letras 10 Faculdade de Ciencias Farmaceuticas, Universidade de São Paulo, 14040-901, Ribeirão Preto 11 Instituto Ludwig de Pesquisa Sobre o CÂncer, 01509-010, São Paulo 12 Núcleo Integrado de Biotecnologia, Universidade de Mogi das Cruzes, 08780-911, Mogi das Cruzes 13 Instituto Agronômico de Campinas, 13001-970, Campinas 15 Instituto Biológico, 04014-002, São Paulo 3 Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia 16 Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, 18603-970, Botucatu 17 Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, 18618-000, Botucatu 18 Universidade Federal de São Carlos, 13600-970, Araras, São Paulo 21 Departamento de Computação e Estatistica, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, 79070-900, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil 20 Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture, Parlier, California 93648 ABSTRACT Xylella fastidiosa is a xylem-dwelling, insect-transmitted, gamma-proteobacterium that causes diseases in many plants, including grapevine, citrus, periwinkle, almond, oleander, and coffee. X. fastidiosa has an unusually broad host range, has an extensive geographical distribution throughout the American continent, and induces diverse disease phenotypes. Previous molecular analyses indicated three distinct groups of X. fastidiosa isolates that were expected to be genetically divergent. Here we report the genome sequence of X. fastidiosa (Temecula strain), isolated from a naturally infected grapevine with Pierce's disease (PD) in a wine-grape-growing region of California. Comparative analyses with a previously sequenced X. fastidiosa strain responsible for citrus variegated chlorosis (CVC) revealed that 98% of the PD X. fastidiosa Temecula genes are shared with the CVC X. fastidiosa strain 9a5c genes. Furthermore, the average amino acid identity of the open reading frames in the strains is 95.7%. Genomic differences are limited to phage-associated chromosomal rearrangements and deletions that also account for the strain-specific genes present in each genome. Genomic islands, one in each genome, were identified, and their presence in other X. fastidiosa strains was analyzed. We conclude that these two organisms have identical metabolic functions and are likely to use a common set of genes in plant colonization and pathogenesis, permitting convergence of functional genomic strategies.