小丑瓢蟲顏色模式多態(tài)性的基因組基?

許多動(dòng)物物種由離散的表型組成。自然昆蟲種群的一個(gè)常見例子是不同顏色圖案的出現(xiàn)，這刺激了大量的生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)研究。

]。黑色的外觀，也就是。顯示離散顏色模式的黑色形式可以在許多分類單元中找到，但是它們潛在的基因組基本特征仍然很差。在許多瓢蟲(瓢蟲)中，成蟲鞘翅目上黑色和紅色斑塊的空間排列在種內(nèi)有很大差異，形成明顯不同的復(fù)雜色彩圖案。

]。在異色瓢蟲中，描述了200多種不同的顏色形式，這是經(jīng)典遺傳學(xué)研究表明的單一未知基因座等位基因變異的結(jié)果。

]。在這里，我們結(jié)合全基因組測(cè)序、基于人群的全基因組關(guān)聯(lián)研究、基因表達(dá)和功能分析，確定轉(zhuǎn)錄因子Pannier控制異色瓢蟲的黑色素模式多態(tài)性。我們已經(jīng)證明了pannier對(duì)于在鞘翼上形成黑色元素是必要的。游標(biāo)等位基因的變異導(dǎo)致鞘翅不同區(qū)域的蛋白表達(dá)，決定了異色瓢蟲不同的顏色模式。復(fù)合裙之間的等位基因可能是在基因工程領(lǐng)域減少了高度發(fā)散序列的170 kb裙，具有50 kb的倒色形式。這可能有助于保持在自然群體中發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特等位基因。因此，我們認(rèn)為，通過(guò)順式調(diào)節(jié)等位基因的單基因變異，可以在自然群體中產(chǎn)生高度可變的離散顏色形式。

結(jié)果和討論

瓢蟲物種長(zhǎng)期以來(lái)一直被遺傳學(xué)家和進(jìn)化生物學(xué)家用來(lái)研究自然種群中離散顏色模式的起源和維持。尤其是丑角夫人鳥(Harmonia Axyridis)是極樂(lè)空間多態(tài)色彩模式的象征物種，擁有來(lái)自不同地區(qū)的200多種色彩模式。

]。然而，四種形式的自然種群出現(xiàn)頻率很高

]:有三種不同的黑色形狀，有不同的圖案(從最暗到最亮，形狀為F. ]顯著、有斑點(diǎn)、有斑點(diǎn)和有斑點(diǎn)，后來(lái)分別稱為黑點(diǎn)2、黑點(diǎn)4和黑點(diǎn)nspots)和一種非黑色形式(黃唇魚，稱為紅點(diǎn))。野生異色瓢蟲所記錄的大量顏色模式歸因于等位基因多樣性、等位基因形式之間的相互作用以及對(duì)環(huán)境因素的可塑性反應(yīng)的結(jié)合。

]。雜交證明異色瓢蟲的大部分黑色素形態(tài)是通過(guò)多個(gè)等位基因的變異在一個(gè)單一的、無(wú)特征的常染色體位點(diǎn)上分離出來(lái)的。

為了確定這種顏色模式位點(diǎn)的機(jī)制和離散顏色模式的變化，我們使用了群體基因組學(xué)的方法，該方法利用了自然群體中各種顏色模式的共存。因此，我們首先利用MinION測(cè)序儀(TableS1)產(chǎn)生的長(zhǎng)讀數(shù)，完成了異色瓢蟲紅-nSpots形態(tài)學(xué)(HaxR)的從頭基因組組裝。然后，為了詳細(xì)繪制這個(gè)組件的顏色模式軌跡，我們?cè)诤Ｐ舚 2500 (Illumina)上進(jìn)行了測(cè)序，并從代表全球遺傳多樣性的14個(gè)個(gè)體中提取了DNA。和異色瓢蟲。我們的目標(biāo)是使用每個(gè)池中具有特定顏色的個(gè)體的比例作為協(xié)變量來(lái)描述與池中的表型差異相關(guān)的遺傳變異。表S2顯示了大多數(shù)池如何根據(jù)顏色形式和地理位置劃分個(gè)體，以最大化池中特定顏色形式等位基因的比例(n=40至n=100個(gè)個(gè)體/池)。因?yàn)檫@個(gè)性狀是單基因的(常染色體)，如果所有的顏色模式等位基因都是共顯性的(即共顯性)，那么作圖能力就會(huì)達(dá)到最高。那么每個(gè)等位基因的共享頻率將直接從匯集個(gè)體的顏色模式中導(dǎo)出)。然而，以前的工作表明，觀察到的顏色

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