Genome evolution following transition to separate sexes

性别转变后的基因组进化

基本信息

  • 批准号:
    BB/K016539/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45.26万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2013 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Males and females of the same species are often quite different from each other (i.e. exhibit sexual dimorphism). In fact, in some species the differences between genders can be stronger than between individuals of different species or even genera. In humans these differences (e.g. in behaviour) are partly cultural, but to a large extent they are determined by genes. This is more surprising than it may seem as the two sexes share almost identical sets of genes and separate regulatory pathways have to evolve in order to build different male and female phenotypes from a shared pool of genes. How long does it take to develop sexual dimorphism when a species switches from a hermaphroditic state to separate sexes (dioecy)? What happens at the genome level when such transition occurs? These questions will be addressed in this project using a plant species that evolved dioecy and sex chromosomes only a few million years ago.Unlike most plants, Silene latifolia has separate males and females and whether an individual develops as a male or a female depends on the presence or absence of the Y chromosome, not dissimilar to the situation in many animal species (e.g. in humans). However, unlike humans, where sex chromosomes are quite ancient (~200 million years), S. latifolia evolved sex chromosomes relatively recently, within the last ~10 million years, which provides an opportunity to study evolutionary processes at the most interesting early stages of their evolution. This project will use high-throughput DNA sequencing to 'read' the genome of S. latifolia and compare it to the genome of a closely related species Silene vulgaris that does not have separate sexes nor sex chromosomes. Comparing the two genomes it will be possible to study how the genome of S. latifolia evolved following transition to separate sexes in this species.
同一物种的雄性和雌性通常彼此相当不同(即表现出两性异形)。事实上,在某些物种中,性别之间的差异可能比不同物种甚至不同属的个体之间的差异更大。在人类中,这些差异(例如行为)部分是文化差异,但在很大程度上是由基因决定的。这比看起来更令人惊讶,因为两性共享几乎相同的基因组,并且必须进化单独的调控途径,以便从共享的基因库中构建不同的男性和女性表型。当一个物种从雌雄同体状态转变为两性分离(雌雄异株)时,需要多长时间才能发展出两性异形?当这种转变发生时,在基因组水平上会发生什么?这些问题将在这个项目中得到解决,使用的植物物种,只有几百万年前进化出的二分体和性染色体。与大多数植物不同,宽叶蝇子草有单独的男性和女性,一个个体是否发育为男性或女性取决于Y染色体的存在或缺失,这与许多动物物种(例如人类)的情况没有什么不同。然而,与人类不同,人类的性染色体相当古老(约2亿年),S。latifolia进化性染色体相对较晚,在过去的1000万年内,这为研究其进化过程中最有趣的早期阶段提供了机会。该项目将使用高通量DNA测序来“读取”S。宽叶蝇子草,并将其与一个没有单独性别或性染色体的密切相关物种蝇子草的基因组进行比较。比较这两个基因组,将有可能研究S。latifolia进化后过渡到分开的性别在这个物种。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The large-X effect in plants: increased species divergence and reduced gene flow on the Silene X-chromosome
  • DOI:
    10.1111/mec.13427
  • 发表时间:
    2016-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Hu, Xin-Sheng;Filatov, Dmitry A.
  • 通讯作者:
    Filatov, Dmitry A.
A new physical mapping approach refines the sex-determining gene positions on the Silene latifolia Y-chromosome.
  • DOI:
    10.1038/srep18917
  • 发表时间:
    2016-01-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Kazama Y;Ishii K;Aonuma W;Ikeda T;Kawamoto H;Koizumi A;Filatov DA;Chibalina M;Bergero R;Charlesworth D;Abe T;Kawano S
  • 通讯作者:
    Kawano S
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  • 资助金额:
    $ 45.26万
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知道了