纽约(基因组网)-由两个独立的研究小组报告的研究自然遗传学这表明,一个包含数十个基因的反转是在褶皱种的雄性中发现的显型显著不同的背后Philomachus喜斗蜿这是一种涉水的矶鹬鸟,栖息在欧亚大陆部分地区的海岸上。
皱领以其三种行为和身体上截然不同的雄性变种而闻名。其中最常见的是一群色彩鲜艳的“独立”雄性,它们拥有精致的羽毛和簇毛,保卫着被称为“leks”的皱褶领地,这些领地用于复杂的繁殖仪式。
但也有一小部分皱领雄性变成了“卫星型”或“衰减型”。前者体型更小,更顺从,有白色而不是彩色的皱领和簇头,而最不常见的雄性则表现出类似雌性的颜色和大小模式。
为其中一项研究来自乌普萨拉大学(Uppsala University)、华大深圳(bgi -深圳)和其他地方的研究人员对赫尔辛基动物园的一只圈养ruff进行了高质量的基因组测序,然后对15只独立雄性、9只卫星雄性和1只喂养雄性进行了重新测序,这些雄性样本来自波罗的海的一个岛屿,时间超过10年。
他们最初的ruff基因组组装由Illumina HiSeq 2000 reads组成,涵盖了大约12.5亿个基因组碱基,估计平均覆盖深度约为114倍。
该团队使用相同的测序仪器对卫星ruff雄性代表进行了重测序,平均测序深度约为8倍。费德尔雄性的基因组被测序到平均深度的30倍。
当他们比较每个变体的序列时,研究人员从卫星变体中缩小到男性450万个碱基的反转。他们报告说,基于pcr的筛选实验在所有测试的卫星雄性和喂食雄性中都发现了这种反转的杂合形式,尽管在携带该等位基因祖先版本的独立雄性中通常没有这种反转。
380万年前的反转,加上最近的重组事件,显然产生了90个或更多基因的集合,这些基因后来演化成一组,产生了在卫星雄性变种和衰落雄性变种中发现的替代等位基因。
“我们认为这一进化过程始于反转的发生……反转本身改变了一个或多个影响性激素代谢的基因的调节,”联合资深作者Leif Andersson在一份声明中说,他是乌普萨拉大学、瑞典农业科学大学和德克萨斯农工大学的研究人员。“他创造了一个原始的替代男性形态,通过许多基因变化的积累,它被进一步改进。”
另一个由英国和加拿大的调查人员领导的国际小组得出了相似的结论当时,它结合Illumina公司的短reads和太平洋生物科学公司的长reads,为一只圈养的独立ruff雄性生成并分析了11.7亿碱基基因组组装。
除此之外,该小组还添加了来自雄性和雌性皱领组织的RNA序列数据,以及在数百只圈养和野生皱领中鉴定出的100多万个snp的图谱,这些snp通过减少表达限制性位点相关DNA测序进行了测试。
借助基因作图、对几十只雄性ruff的全基因组关联分析,以及对一个独立的、两个卫星的和两个faeder雄性的重测序数据,研究人员将同一11号染色体反转的杂合形式与雄性形态确定联系起来。
他们的研究结果表明,该区域包含125个蛋白质编码基因,包括那些与卫星变种和费德尔变种的独特特征有关的基因。
谢菲尔德大学动植物科学研究员、该研究的资深作者特里·伯克在一份声明中说:“表基因的特殊之处在于,它允许一条染色体上大量相邻的基因一起进化,从而产生两种不同的行为特征,在这种情况下,这些基因决定了包括激素、羽毛、颜色和大小在内的多种特征。”