Balancing selection shapes density-dependent foraging behaviour.
Balancing selection shapes density-dependent foraging behaviour.
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DOI：
10.1038/nature19848
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发表时间：
2016-11-10
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Bargmann, Cornelia I. .
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Greene, Joshua S.;Brown, Maximillian;Dobosiewicz, May;Ishida, Itzel G.;Macosko, Evan Z.;Zhang, Xinxing;Butcher, Rebecca A.;Cline, Devin J.;McGrath, Patrick T.;Bargmann, Cornelia I. .
在给定的环境中，最优觅食策略取决于竞争个体的数量及其行为策略。人们对将社会信息整合到觅食决策中的基因和神经回路知之甚少。在这里，我们证明了指示种群密度的蛔虫苷信息素抑制了秀丽线虫的探索性觅食，并且这种行为的遗传变异产生了替代的觅食策略。自然线虫分离株对有效的蛔虫苷ICAS#9(IC-ASC-C5)的敏感性不同。ICAS#9敏感性的数量性状基因座(QTL)包括SRX-43，一种G蛋白偶联的ICAS#9受体；SRX-43作用于ASI感觉神经元以抑制探索。与该QTL相关的两种古老的单倍型赋予竞争生长优势，这取决于蛔虫苷的分泌、SRX-43对其的检测以及食物的分布。这些结果表明，SRX-43基因座的平衡选择产生了依赖于密度的替代行为，实现了觅食博弈理论的预测。
The optimal foraging strategy in a given environment depends on the number of competing individuals and their behavioral strategies. Little is known about the genes and neural circuits that integrate social information into foraging decisions. Here we show that ascaroside pheromones that signal population density suppress exploratory foraging in Caenorhabditis elegans, and that heritable variation in this behavior generates alternative foraging strategies. Natural C. elegans isolates differ in their sensitivity to the potent ascaroside icas#9 (IC-asc-C5). A quantitative trait locus (QTL) for icas#9 sensitivity includes srx-43, a G protein-coupled icas#9 receptor; srx-43 acts in ASI sensory neurons to suppress exploration. Two ancient haplotypes associated with this QTL confer competitive growth advantages that depend on ascaroside secretion, its detection by srx-43, and the distribution of food. These results suggest that balancing selection at the srx-43 locus generates alternative density-dependent behaviors, fulfilling a prediction of foraging game theory.
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