Abstract Genus Xanthomonas is a group of phytopathogens which is phylogenetically related to Xylella, Stenotrophomonas and Pseudoxanthomonas following diverse lifestyles. Xylella is a lethal plant pathogen with highly reduced genome, atypical GC content and is taxonomically related to these three genera. Deep phylo-taxono-genomics reveals that Xylella is a variant Xanthomonas lineage that is sandwiched between Xanthomonas species. Comparative studies suggest the role of unique pigment and exopolysaccharide gene clusters in the emergence of Xanthomonas and Xylella clades. Pan genome analysis identified set of unique genes associated with sub-lineages representing plant associated Xanthomonas clade and nosocomial origin Stenotrophomonas . Overall, our study reveals importance to reconcile classical phenotypic data and genomic findings in reconstituting taxonomic status of these four genera. Significance Statement Xylella fastidiosa is a devastating pathogen of perennial dicots such as grapes, citrus, coffee, and olives. The pathogen is transmitted by an insect vector to its specific host wherein the infection leads to complete wilting of the plants. The genome of X. fastidiosa is extremely reduced both in terms of size (2Mb) and GC content (50%) when compared with its relatives such as Xanthomonas, Stenotrophomonas, and Pseudoxanthomonas that have higher GC content (65%) and larger genomes (5Mb). In this study, using systematic and in-depth genome-based taxonomic and phylogenetic criteria along with comparative studies, we assert the need of unification of Xanthomonas with its misclassified relatives ( Xylella , Stenotrophomonas and Pseudoxanthomonas ). Interestingly, Xylella revealed itself as a minor lineage embedded within two major Xanthomonas lineages comprising member species of different hosts.

Abstract Advent of high throughput sequencing and population genomics is enabling researchers to investigate selection pressure at hyper-variable genomic loci encoding pathogen-associated molecular patter (PAMP) molecules like lipopolysaccharide (LPS) in an unprecedented manner. Xanthomonas is a model group of phytopathogenic bacteria that infects host in tissue-specific manner. Our in-depth investigation revealed that the successful emergence of lineages infecting major cereals and grasses like rice, sugarcane, and wheat was mediated by acquisition and later replacement of an ancestral type (BXO8) of LPS cassette by distinct one. In the population of the rice xylem pathogen, X. oryzae pv. oryzae (Xoo), the BXO8 is replaced by a distinct BXO1 type of cassette. Alternatively, in diverse Xanthomonas species that infect sugarcane, the BXO8 ancestral cassette has been replaced by yet another kind of Xvv type of LPS cassette, suggesting convergent evolution at an LPS locus mediated by horizontal gene transfer (HGT) events. Aside from xylem, two closely related lineages of X. oryzae that infect parenchyma tissue of rice and Leersia hexandra grass have acquired an LPS cassette from Xanthomonas pathogens that infect citrus, walnut, and strawberry parenchyma, indicating yet another instance of parallel evolution facilitated by HGT. Our targeted and mega-population-based genome dynamic studies revealed potential role of acquisition of specific types of LPS cassettes in the emergence and evolution of tissue specificity in Xanthomonas . Additional cellular, molecular, genetic, and plant studies will help us figure out how a distinct type of LPS help Xanthomonas pathovars and lineages adapt to parenchyma and xylem tissues.

Abstract Genus Xanthomonas is primarily comprise phytopathogenic species. In a recent study by carrying out deep phyto-taxonogenomics, we reported that even the genera Xylella, Stenotrophomonas and Pseudoxanthomonas are miss-classified and belong to genus Xanthomonas . Hence to understand the breadth of the genus, we carried out deep phylo-taxonogenomics of the order Xanthomonadales . Such investigation revealed that at least four more genera belong to genus Xanthomonas with prominent being Lysobacter . Further order level deep phylo-taxonogenomics revealed two major families. One being the original family Xanthomonadaceae and other is proposed as Frateuriaceae fam. nov. as synonym of family Rhodanobacteraceae with novel genus Frateuria gen. nov.