自然界中新型寄主—寄生蜂军备竞赛的生态基因组学

root 提交于 周六, 07/04/2026 - 16:47
物种之间新出现的拮抗性相互作用预计会驱动尤其快速的协同进化。然而,由于新型种间相互作用在自然界中很少被观察到,关于此类协同进化基因组基础的认识仍然十分有限。在此,我们研究了两个最近才在夏威夷首次接触的物种:寄生蝇 Ormia ochracea 及其蟋蟀宿主 Teleogryllus oceanicus。该寄生蝇通过宿主的鸣声进行声学定位,而寄生通常会导致宿主死亡。作为响应,在过去约25年间,具有保护作用的雄性失声突变已在蟋蟀种群中迅速扩散,从而对寄生蝇施加了新的选择压力。 通过整合对358只重测序寄生蝇的群体基因组学分析,以及关于宿主适应所施加选择压力的野外调查,我们发现了由宿主适应驱动的近期选择扫荡的基因组特征,这表明双方正处于不断升级的军备竞赛动态之中。尽管夏威夷寄生蝇种群在经历瓶颈后遗传变异已严重丧失,这种进化响应仍在发生。比较分析表明,O. ochracea 当代快速反适应的基因组基础,在寄生蝇类群的中期和长期时间尺度上一直受到正选择。因而,我们的研究结果支持了若干重要军备竞赛协同进化模型的预测,并揭示了自然界中反适应的当前与古老基因组基础。

nwb3{at}st-andrews.ac.uk

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预期新型物种间拮抗相互作用会推动尤其快速的协同进化。然而,由于新型种间相互作用在自然界中很少被观察到,我们对于这种协同进化的基因组基础知之甚少。在此,我们研究了两个最近在夏威夷首次接触的物种:寄生蝇 Ormia ochracea 及其蟋蟀宿主 Teleogryllus oceanicus。该蝇利用蟋蟀鸣声进行声学定位,寄生通常会导致宿主死亡。作为响应,在过去约25年中,具有保护作用的雄性失声突变已在蟋蟀种群中迅速扩散,从而对蝇施加了新的选择压力。通过整合对358只重测序蝇所进行的种群基因组分析,以及宿主适应所施加选择的野外调查,我们发现了由宿主适应驱动的近期选择扫荡的基因组特征,这表明军备竞赛动态正在升级。尽管夏威夷蝇种群在瓶颈效应后遗传变异已严重耗竭,这种进化响应仍在发生。比较分析表明,O. ochracea 当代快速反适应的基因组基础,在寄生蝇类群中于中期和长期时间尺度上一直受到正选择。因此,我们的研究结果支持了有影响力的军备竞赛协同进化模型的预测,并揭示了自然界中反适应的当代与古老基因组基础。

利益冲突声明

已声明资助信息

自然环境研究委员会, https://ror.org/02b5d8509 ,NE/W001616/1 ,NE/T0006191/1

生物技术与生物科学研究委员会, https://ror.org/00cwqg982 ,BB/S019669/1 ,BB/X019683/1

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发表于 2026 年 7 月 03 日。

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自然界中新型宿主—寄生者军备竞赛的生态基因组学

Leeban Yusuf , Jack G Rayner , Renjie Zhang , Kalyani Twyman , Michael Paulini , Xiao Zhang , Susan L Balenger , Norman Lee , Robin M Tinghitella , David Gray , Mark Blaxter , Nathan W. Bailey

bioRxiv 2026.06.30.735478; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.30.735478

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Leeban Yusuf , Jack G Rayner , Renjie Zhang , Kalyani Twyman , Michael Paulini , Xiao Zhang , Susan L Balenger , Norman Lee , Robin M Tinghitella , David Gray , Mark Blaxter , Nathan W. Bailey

bioRxiv 2026.06.30.735478; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.30.735478


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.30.735478v1?rss=1

🏷️ 协同进化 寄主-寄生相互作用 生态基因组学 群体基因组学 选择扫荡