复合胁迫因子与遗传背景对黑腹果蝇重组率可塑性的交互作用

由 root 提交于 周日, 10/25/2026 - 20:47
摘要

重组是遗传变异的重要来源,在适应和基因组稳定性中发挥核心作用。尽管温度等环境条件能够改变重组率,但对于多种环境胁迫如何共同作用,我们知之甚少。在本研究中,我们以五种遗传背景的黑腹果蝇为对象,分别考察低温和低氧单独作用及二者联合作用对重组的影响。我们使用四标记X连锁标记品系,对194次回交中经四种条件处理的50,209只雄性回交后代测定了重组情况;四种条件分别为对照、低氧、低温以及低氧与低温联合处理。低温显著改变了所考察的全部三个染色体区间的重组情况,并影响总遗传图距,平均增加5 cM。遗传背景显著影响重组率变化的幅度。单独低氧处理未显著改变总遗传图距,但其效应因遗传背景而异,在幅度和方向上均存在显著差异,平均减少0.96 cM。低氧与低温联合处理的响应并非两种胁迫单独作用响应的简单相加;总遗传图距平均增加6.78 cM,且其变化幅度和方向因遗传背景及处理时间而异。在联合胁迫下,DGRP_57和DGRP_508的重组率增幅较大,而DGRP_491则表现为下降。DGRP_391在所有处理条件下均表现出较强的稳定性。尽管交换频率发生了这些变化,各处理条件下交换干涉总体保持稳定,只有y-cv-v区间对表现出显著的处理与基因型交互作用。综上,这些结果表明重组对环境胁迫的响应强烈依赖于遗传背景以及所经历的胁迫因子组合。我们的研究结果强调,在预测种群对日益复杂的环境变化可能作出的响应时,必须同时考虑遗传变异和相互作用的环境条件。

果蝇重组率可塑性与复合胁迫因子及遗传背景的相互作用|bioRxiv

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重组是遗传变异的重要来源,在适应和基因组稳定性中发挥着核心作用。尽管温度等环境条件能够改变重组率,但对于……则知之甚少。

多种环境胁迫会共同作用。本研究在五种遗传背景下,分别考察低温和缺氧单独作用及二者联合作用对黑腹果蝇重组的影响。我们采用带有四个 X 连锁标记的品系,对接受四种处理条件(对照、缺氧、低温以及缺氧与低温联合处理)的 194 个回交组合所产生的 50,209 只雄性回交子代进行了重组测定。低温显著改变了所考察的全部三个染色体区间的重组,并使总图距平均增加 5 cM。遗传背景显著影响重组率改变的幅度。单独缺氧未显著改变总图距,但其影响因遗传背景而异,在幅度和方向上均存在显著差异,平均降低 0.96 cM。缺氧与低温联合作用的响应并非两种胁迫单独作用响应的简单叠加,平均使总图距增加 6.78 cM;这一响应的幅度和方向也随遗传背景及时间而变化。在联合胁迫下,DGRP_57 和 DGRP_508 的重组率增幅较大,而 DGRP_491 则表现为下降。DGRP_391 在所有处理下均表现出较强的稳健性。尽管交换频率发生了这些变化,各处理下的交换干涉总体保持稳定,仅 y-cv-v 区间对表现出显著的处理与基因型交互作用。总体而言,这些结果表明,重组对环境胁迫的响应在很大程度上取决于遗传背景以及所经历的胁迫组合。我们的研究结果强调,同时考虑遗传变异和相互作用……

在预测种群如何应对日益复杂的环境变化时,应考虑环境条件。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

脚注

https://github.com/StevisonLab/Recombination_Hypoxia_LowTemp_in_DMEL

基金资助信息

美国国立普通医学科学研究所,

https://ror.org/04q48ey07,R35GM147501

版权

本预印本的版权归作者/资助方所有,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本预印本依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供。

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发布于 2026 年 10 月 22 日。

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Natalia R Rivera-Rincon、Emma C Saurette、Logan G Havard、Laurie S Stevison

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2026.10.16.759659;

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.16.759659

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综合胁迫因素与遗传背景对重组率可塑性的交互作用

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关键词:黑腹果蝇 · 遗传重组率 · 环境胁迫 · 遗传背景 · 基因型-环境互作

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.16.759659v1?rss=1