时间基因组学揭示了特立尼达孔雀鱼(Poecilia reticulata)实验种群中的快速平行适应

root 提交于 周三, 06/17/2026 - 16:47
理解早期适应的基因组基础是进化生物学中的一个核心问题。尽管关于早期适应更可能由多基因响应还是由大效应位点驱动,学界仍存在争论,但能够解决这一问题的自然种群研究却很少。此外,向新环境的早期适应往往与建群事件同时发生,这使得将中性效应与适应性的基因组变化区分开来变得困难。在此,我们利用独特的原位孔雀鱼实验系统,通过将孔雀鱼从高捕食地点转移到四个低捕食地点,建立了重复实验种群。我们报告了来源种群以及四个实验种群的全基因组测序数据,这些样本分别采集于约8–10代后(第一阶段),以及约18–22代后(第二阶段)。我们发现近交的信号仅存在于第一阶段,尽管第二阶段已有记录表明种群发生了崩溃。我们展示了全基因组范围内的选择动态,以及单个位点上的选择性变化,并揭示了新的选择目标。总体而言,我们在所有层级上都发现了选择的信号;在全基因组、染色体以及单个窗口层面,第一阶段在重复实验种群之间的可重复性均高于第二阶段。

理解早期适应的基因组基础是进化生物学中的一个核心问题。尽管关于早期适应更可能由多基因响应驱动,还是由大效应位点驱动,仍存在持续的争论,但针对自然种群的研究中,能够解决这一问题的仍然很少。此外,对新环境的早期适应常常与创始事件同时发生,这使得区分中性效应与适应性基因组变化变得困难。

在这里,我们利用了独特的原位孔雀鱼实验系统:我们将孔雀鱼从一个高捕食压力地点迁移至四个低捕食压力地点,从而建立了重复实验种群。我们展示了来源种群和四个实验种群的全基因组测序数据,这些种群分别在约8–10代后(第一时期)以及约18–22代后(第二时期)进行了采样。

我们发现,尽管第二时期记录到了种群崩溃,但近交的信号仅出现在第一时期。我们揭示了全基因组范围内的选择动态,以及单个位点上的选择性变化,并发现了新的选择靶标。总体而言,我们在所有层面都发现了选择信号;在第一时期,相较于第二时期,全基因组、染色体以及单个窗口层面的变化在重复种群之间表现出更高的可重复性。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.15.731539v1?rss=1

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