Inversions shape the divergence of Drosophila pseudoobscura and D. persimilis on multiple timescales
Inversions shape the divergence of Drosophila pseudoobscura and D. persimilis on multiple timescales
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反演塑造了伪暗果蝇和 D. persimilis 在多个时间尺度上的分歧
DOI：
10.1101/842047
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.3
通讯作者：
Noor, Mohamed A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Korunes, Katharine L.;Machado, Carlos A.;Noor, Mohamed A.
通过形成减数分裂重组，染色体倒置可以影响杂交物种之间的遗传交换。尽管倒置在分化和物种形成等进化过程中的重要性得到了公认，但梳理出倒置随着时间的推移所产生的影响仍然具有挑战性。最近的许多研究已经检测了杂交物种之间的基因交换，并观察到与杂交物种的倒位多态相关的更高的差异性。研究已经将这种模式归因于物种间基因流动使共线区域同质化，或者是祖先种群中倒位多态的物种形成前分离。我们全面考察了在一个经典系统的进化史上，染色体倒置对基因流的影响：果蝇和D。变种。我们获得了广泛的全基因组序列数据，以报告关于染色体排列的渐进和分化模式。奇怪的是，发散度衡量的是TOD。异位性D的同质性高于同源性D。在倒置区域和共线区域中都出现了假黑点，这可能表明最近的基因交换甚至影响了倒置区域。然而，考虑到祖先倒置的多态和这些群体中不同的进化速度，最近的基因交换是总序列差异的主要但不是唯一的驱动因素。总体而言，我们表明倒位导致了果蝇和D之间的差异模式。进化经历了三个不同的时间尺度：1)祖先多态在物种形成前的分离，2)物种形成后的古老基因流动，以及3)现代导入。我们从我们对这一经典系统中进化的理解的角度讨论了这些结果，并为解释其他系统中类似数据集中的发散度量提供了警告。
By shaping meiotic recombination, chromosomal inversions can influence genetic exchange between hybridizing species. Despite the recognized importance of inversions in evolutionary processes such as divergence and speciation, teasing apart the effects of inversions over time remains challenging. Many recent studies have examined gene exchange between hybridizing species and observed higher divergence associated with inversion polymorphisms in hybrids. Studies have attributed such patterns either to interspecies gene flow homogenizing collinear regions or to pre-speciation segregation of inversion polymorphisms in the ancestral population. We provide a comprehensive look into the influence of chromosomal inversions on gene flow throughout the evolutionary history of a classic system:Drosophila pseudoobscuraandD. persimilis. We acquired extensive whole-genome sequence data to report patterns of introgression and divergence with respect to chromosomal arrangement. Curiously, divergence measures toD. persimilisare higher for allopatric than sympatricD. pseudoobscurapopulations in both inverted and collinear regions, which could indicate recent gene exchange that affects even inverted regions. However, consideration of ancestral inversion polymorphisms and different evolutionary rates in these populations reveals that recent gene exchange is a major but not the sole driver of variation in overall sequence divergence. Overall, we show that inversions have contributed to divergence patterns betweenDrosophila pseudoobscuraandD. persimilisover three distinct timescales: 1) pre-speciation segregation of ancestral polymorphism, 2) post-speciation ancient gene flow, and 3) recent introgression. We discuss these results in terms of our understanding of evolution in this classic system and provide cautions for interpreting divergence measures in similar datasets in other systems.
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