Primula vulgarisにおける範囲拡張と交配システム遷移のゲノム全体の結果の解明

要約 遺伝的多様性は、範囲の収縮や拡張、交配システムの変化を含む複数の人口動態プロセスの相乗効果により、同じ種の集団間で不均一に分布しています。本研究では、これらのプロセスが古典的なPrimula vulgarisモデルにおいて空間的および時間的にゲノムの多様性をどのように形成するかを問いかけます。この多年草はコーカサス地域に起源を持ち、第四紀の氷河後退に伴って西方に拡大したと仮定されています。さらに、この種は交配システム遷移の古典的なモデルであり、異性配合から同性配合への移行が例示されています。近縁種であるPrimula verisの高品質な参照ゲノムと、広範なP. vulgarisの分布を含む集団からの異性配合および同性配合の個体の全ゲノム再配列データを活用し、P. vulgarisの人口の歴史を再構築しました。結果は、約79,000年前にコーカサス地域からの範囲拡張の仮説を支持し、イングランドの氷河後の植民地化に先行するのではなく、後に同性配合への移行を示唆しています。さらに、集団遺伝学の理論予測に従い、両プロセスは遺伝的多様性の減少、リンケージ不均衡の増加、浄化選択の効果の低下に関連しています。新たな結果は、範囲拡張と同性配合への変化が転移因子に及ぼす対照的な影響に関するものであり、前者は転移因子のゲノム内容の変化に関連している一方で、後者は関連していません。総じて、我々の結果は範囲拡張、自己受粉への遷移、そして第四紀の気候変動が植物の進化にどのように影響を与えるかを明らかにします。