一个长期进化实验的全基因组分析与Drosophila
Molly K Burke1, Joseph P Dunham, Parvin Shahrestani
1Ecology and Evolutionary Biology, University of California, Irvine, 321 Steinhaus Hall, Irvine, California 92697-2525, USA. burkem@uci.edu
Nature
|September 17, 2010
概括
在果中,为了更快的发育,实验进化揭示了与无性物种不同的适应特征. 选择偏好了先前存在的遗传变异而不是新的突变,这表明性种群中的复杂进化途径.
科学领域:
- 进化生物学是进化的生物学.
- 基因组学就是基因组学.
- 人口遗传学 人口遗传学
背景情况:
- 实验进化研究通常使用具有小基因组的无性生物.
- 具有较大的基因组的性种群的适应机制仍然不太了解.
- 之前的研究重点是对新出现的有利突变进行"经典"扫描.
研究的目的:
- 在实验室选择下,研究性模型生物体Drosophila melanogaster的基因组适应特征.
- 将性种群的适应模式与无性系统中观察到的适应模式进行比较.
- 确定基因组区域和推动加速发展的进化机制.
主要方法:
- 在600代以上的加速发展的选择下,对Drosophila melanogaster种群进行全基因组再测序.
- 对688,520个单核酸多态 (SNP) 的分析,以确定等位基因频率差异化.
- 从选定和对照群体的组合样本与单个SNP数据的比较.
主要成果:
- 选择的果种群表现出大约20%的快速发展和相关的表型变化.
- 在选定和对照种群之间确定了表现出强烈等位基因频率差异的基因组区域.
- 性种群的适应特征与无性系统不同,没有显示"经典"的扫描.
- 证据支持"不完整"或"软"扫描模型,涉及先前存在的遗传变异,而不是仅仅是新的突变.
结论:
- 性种群的适应,特别是对于生命史特征,如发育时间,可能不依赖于新出现的,无条件有利的等位基因的固定.
- 选择可能会对先前存在的遗传变异产生作用,或者涉及有利突变的不完全固定.
- 这项研究突显了性生物体进化过程的复杂性,并表明无条件有利的等位基因是罕见的或具有很小的适应性影响.
