Exploring the genetic networks of HLB tolerance in citrus: insights across species and tissues

Abstract

Huanglongbing (HLB), caused mainly by Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), is a devastating disease threatening citrus production worldwide, leading to leaf mottling, fruit deformation, and significant yield losses. This study generated a comprehensive co-expression network analysis using RNA-seq data from 17 public datasets. Weighted gene co-expression network analysis (WGCNA) was applied to identify gene modules associated with citrus species, tissue types, and days post-infection (DPIs). These modules revealed significant enrichment in biological pathways related to stress responses, metabolic reprograming, ribosomal protein synthesis, chloroplast and plastid function, cellular architecture, and intracellular transport. The results offer a molecular framework for understanding HLB pathogenesis and host response. By elucidating module-specific functions and their correlation with species- and tissue-specific responses, this study provides a robust foundation for identifying key genetic targets. These insights facilitate breeding programs focused on developing HLB-tolerant citrus cultivars, contributing to the long-term sustainability and resilience of global citrus production.

Huanglongbing (HLB), causado principalmente por Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), es una enfermedad devastadora que amenaza la producción de cítricos a nivel mundial, provocando moteado foliar, deformación de frutos y pérdidas significativas en el rendimiento. En este estudio se realizó un análisis integral de redes de coexpresión génica utilizando datos de RNA-seq provenientes de 17 conjuntos de datos públicos. Se aplicó el análisis de redes de coexpresión génica ponderadas (WGCNA, por sus siglas en inglés) para identificar módulos génicos asociados con especies de cítricos, tipos de tejido y días post-infección (DPI). Estos módulos revelaron un enriquecimiento significativo en rutas biológicas relacionadas con respuestas al estrés, reprogramación metabólica, síntesis de proteínas ribosomales, funciones de cloroplastos y plastidios, arquitectura celular y transporte intracelular. Los resultados ofrecen un marco molecular para comprender la patogénesis del HLB y la respuesta del hospedador. Al dilucidar las funciones específicas de los módulos y su correlación con respuestas dependientes de la especie y el tejido, este estudio proporciona una base sólida para identificar genes clave. Estos conocimientos facilitan los programas de mejoramiento orientados al desarrollo de cultivares de cítricos tolerantes al HLB, contribuyendo a la sostenibilidad y resiliencia a largo plazo de la producción citrícola global.