DISSERTATION RESEARCH: Evaluating phenotypic consequences of accelerated mutation accumulation in the absence of mating

论文研究:评估在没有交配的情况下加速突变积累的表型后果

基本信息

  • 批准号:
    1310825
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.96万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-07-01 至 2016-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Why sexual reproduction is so overwhelmingly common in nature despite its profound costs remains an open question in evolutionary biology. One potential explanation for the predominance of sexual reproduction resides in the benefits of genetic recombination. A likely important positive outcome of recombination is that it allows organisms to produce offspring that do not inevitably inherit harmful mutations borne by their parent(s). Consequently, asexual lineages are expected to exhibit accelerated accumulation of harmful mutations compared to sexual lineages, so that asexual lineages would eventually be driven extinct. We will evaluate the functional impact of mutation accumulation in asexual vs. sexual lineages using Potamopyrgus antipodarum, a New Zealand freshwater snail in which accelerated mutation accumulation in asexual lineages has already been documented. This research will provide the first known attempt to connect mutation accumulation at the DNA level with functional consequences at the organismal level in a species in which sexual and asexual individuals regularly coexist.A major component of this project involves collaboration with more than 100 high school and undergraduate students in which students will make meaningful contributions to understanding how sexual reproduction influences genotypes and phenotypes. As such, this research represents a joint public and scientific effort to better understand the role of sexual reproduction in the evolution of life.
为什么有性繁殖在自然界中如此普遍,尽管它的代价很高,但这仍然是进化生物学中的一个悬而未决的问题。有性生殖占优势的一个可能的解释在于基因重组的好处。重组的一个可能的重要积极结果是,它允许生物体产生后代,而这些后代不一定会继承其亲本携带的有害突变。因此,与有性谱系相比,无性谱系预计会表现出有害突变的加速积累,因此无性谱系最终会被灭绝。我们将评估突变积累的功能影响,在无性系与有性谱系使用Potamopyrgus antipodarum,新西兰淡水蜗牛,其中加速突变积累的无性系已经被记录。这项研究将提供已知的第一次尝试,在一个物种中,有性和无性个体经常共存,将DNA水平上的突变积累与生物体水平上的功能后果联系起来。该项目的一个主要组成部分涉及与100多名高中和本科生的合作,学生将为了解有性生殖如何影响基因型和表型做出有意义的贡献。因此,这项研究代表了公众和科学界的共同努力,以更好地了解有性生殖在生命进化中的作用。

项目成果

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