Stabilizing selection shapes variation in phenotypic plasticity
Stabilizing selection shapes variation in phenotypic plasticity
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稳定选择塑造表型可塑性的变化
DOI：
10.1101/2021.07.29.454146
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Becker D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Becker D
表型可塑性的适应性在自然群体中被广泛记录。然而，很少有人知道的进化力量，形状遗传变异的可塑性在人群中。在这里，我们经验性地解决这个问题，通过测试的假设，稳定选择形状的遗传变异的反捕食者发育可塑性ofDaphnia pulex。反捕食形态学防御的特征是在暴露于捕食者治疗后，在Daphnianeck的背部生长的基座和刺。我们使用一种新的高通量表型分析方法来描述这种可塑性的变化，该方法描述了> 100 D的整个背部形状。pulexstrains起源于英国的自然种群。我们发现低遗传多样性的形态防御基因多样性的克隆捕食风险暴露。最强的减少遗传变异的观察领域的最大的表型可塑性，我们解释为稳定选择的证据。通过评估克隆相关的，现场衍生的菌株中的突变-克隆方差，我们对比了突变变异（Vm）的常设变异（Vg）。我们发现在可塑性最强的区域Vg/Vm最低。这些数据强烈表明，稳定选择直接作用于表型可塑性，提供了一个难得的一瞥到自然种群中的健身相关性状的进化。
The adaptive nature of phenotypic plasticity is widely documented in natural populations. However, little is known about the evolutionary forces that shape genetic variation in plasticity within populations. Here we empirically address this issue by testing the hypothesis that stabilizing selection shapes genetic variation in the anti-predator developmental plasticity ofDaphnia pulex. The anti-predator morphological defense is characterized by pedestal and spikes that grow on the back of theDaphnianeck following exposure to predator cure. We characterized variation in this plasticity using a novel, high-throughput phenotyping method that describes the entire dorsal shape amongst >100D. pulexstrains originating from a natural population in the UK. We found low genetic diversity for morphological defenses among genetically diverse clones upon predation risk exposure. The strongest reduction in genetic variation was observed in areas of greatest phenotypic plasticity, which we interpret as evidence of stabilizing selection. By assessing among-clone variance in clonally related, field derived strains, we contrasted mutational variation (Vm) to standing variation (Vg). We found that Vg/Vmis lowest in areas of greatest plasticity. These data strongly suggest that stabilizing selection operates directly on phenotypic plasticity, providing a rare glimpse into the evolution of fitness related traits in natural populations.
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