Whose trait is it anyways? Coevolution of joint phenotypes and genetic architecture in mutualisms
Whose trait is it anyways? Coevolution of joint phenotypes and genetic architecture in mutualisms
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到底是谁的特质呢？
DOI：
10.1098/rspb.2020.2483
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Frederickson, Megan E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
O’Brien, Anna M.;Jack, Chandra N.;Friesen, Maren L.;Frederickson, Megan E.
进化生物学家通常设想一种特征的遗传基础和适应性效应发生在单一物种中。然而，性状可以由相互作用的物种决定并具有适应性结果，从而在多个基因组中进化。这在互惠共生中尤其可能，在互惠共生中，物种交换适应性利益，并可以长期结合。伴侣可能会在多基因组特征的价值上经历进化冲突，但这种冲突可能会被互惠互利的积极适应性反馈所改善。在这里，我们开发了一个宿主-微生物共生的模拟模型来探索多基因组特征的进化。共同进化的结果取决于宿主和微生物是否具有相似或不同的最优性状值、选择优势和适应性反馈。我们发现全基因组关联研究可以将联合性状映射到多个基因组中的位点上，并描述了适应度冲突和适应度反馈如何在分离位点周围产生不同的多基因组结构和不同的信号。即使伴侣在多基因组特征的价值上存在冲突，伴侣的适应性也可能呈正相关，而冲突可以产生强烈的相互依赖。适应度比对有助于快速适应新的最佳状态，而冲突维持了遗传变异和进化能力，这对应用微生物组科学具有重要意义。
Evolutionary biologists typically envision a trait’s genetic basis and fitness effects occurring within a single species. However, traits can be determined by and have fitness consequences for interacting species, thus evolving in multiple genomes. This is especially likely in mutualisms, where species exchange fitness benefits and can associate over long periods of time. Partners may experience evolutionary conflict over the value of a multi-genomic trait, but such conflicts may be ameliorated by mutualism’s positive fitness feedbacks. Here, we develop a simulation model of a host–microbe mutualism to explore the evolution of a multi-genomic trait. Coevolutionary outcomes depend on whether hosts and microbes have similar or different optimal trait values, strengths of selection and fitness feedbacks. We show that genome-wide association studies can map joint traits to loci in multiple genomes and describe how fitness conflict and fitness feedback generate different multi-genomic architectures with distinct signals around segregating loci. Partner fitnesses can be positively correlated even when partners are in conflict over the value of a multi-genomic trait, and conflict can generate strong mutualistic dependency. While fitness alignment facilitates rapid adaptation to a new optimum, conflict maintains genetic variation and evolvability, with implications for applied microbiome science.
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影响因子：
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作者：
Lynch, Michael
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Lynch, Michael
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Bascompte, Jordi
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Burghardt, Liana T.;Guhlin, Joseph;Tiffin, Peter
通讯作者：
Tiffin, Peter
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作者：
Carter, AJR;Hermisson, J;Hansen, TF
通讯作者：
Hansen, TF
DOI：
10.1098/rspb.2018.0800
发表时间：
2018-06-27
影响因子：
4.7
作者：
Caves, Eleanor M.;Green, Patrick A.;Johnsen, Sonke
通讯作者：
Johnsen, Sonke