A Variable Genetic Architecture of Melanic Evolution in Drosophila melanogaster.
A Variable Genetic Architecture of Melanic Evolution in Drosophila melanogaster.
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DOI：
10.1534/genetics.116.192492
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发表时间：
2016-11
期刊：
影响因子：
3.3
通讯作者：
Pool JE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bastide H;Lange JD;Lack JB;Yassin A;Pool JE
揭示适应性表型趋异的遗传结构是进化生物学的基本任务。在果蝇中，高海拔黑色素在撒哈拉以南非洲的不同山脉中进化，可能是为了适应紫外线强度。我们使用新的批量分离分析作图方法研究了三个人群中这种黑化症的遗传基础。我们从 9 个作图杂交中鉴定出 19 个不同的 QTL 区域，其中几个 QTL 峰在两个或所有种群之间重叠，但涉及相同黑色素种群的不同杂交通常产生不同的 QTL。最强的 QTL 通常与众所周知的色素沉着基因重叠，但我们通常在这些基因的浅色和深色色素群体之间没有发现广泛的遗传分化 (FST) 信号。相反，我们在可能的致病基因上发现了少量高度分化的 SNP。模拟分析表明，这些多态性模式与对常备遗传变异的选择是一致的。总的来说，我们的结果表明，即使对于色素沉着等可能更简单的性状，适应性性状进化的复杂性也给 QTL 作图和群体遗传分析带来了重要的挑战。
Unraveling the genetic architecture of adaptive phenotypic divergence is a fundamental quest in evolutionary biology. In Drosophila melanogaster, high-altitude melanism has evolved in separate mountain ranges in sub-Saharan Africa, potentially as an adaptation to UV intensity. We investigated the genetic basis of this melanism in three populations using a new bulk segregant analysis mapping method. We identified 19 distinct QTL regions from nine mapping crosses, with several QTL peaks overlapping between two or all populations, and yet different crosses involving the same melanic population commonly yielded distinct QTL. The strongest QTL often overlapped well-known pigmentation genes, but we typically did not find wide signals of genetic differentiation (FST) between lightly and darkly pigmented populations at these genes. Instead, we found small numbers of highly differentiated SNPs at the probable causative genes. A simulation analysis showed that these patterns of polymorphism were consistent with selection on standing genetic variation. Overall, our results suggest that, even for potentially simpler traits like pigmentation, the complexity of adaptive trait evolution poses important challenges for QTL mapping and population genetic analysis.
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