The Genomic Basis of Color Pattern Polymorphism in the Harlequin Ladybird
Notice bibliographique
Résumé
Many animal species comprise discrete phenotypic forms. A common example in natural populations of insects is the occurrence of different color patterns, which has motivated a rich body of ecological and genetic research [1-6]. The occurrence of dark, i.e., melanic, forms displaying discrete color patterns is found across multiple taxa, but the underlying genomic basis remains poorly characterized. In numerous ladybird species (Coccinellidae), the spatial arrangement of black and red patches on adult elytra varies wildly within species, forming strikingly different complex color patterns [7, 8]. In the harlequin ladybird, Harmonia axyridis, more than 200 distinct color forms have been described, which classic genetic studies suggest result from allelic variation at a single, unknown, locus [9, 10]. Here, we combined whole-genome sequencing, population-based genome-wide association studies, gene expression, and functional analyses to establish that the transcription factor Pannier controls melanic pattern polymorphism in H. axyridis. We show that pannier is necessary for the formation of melanic elements on the elytra. Allelic variation in pannier leads to protein expression in distinct domains on the elytra and thus determines the distinct color patterns in H. axyridis. Recombination between pannier alleles may be reduced by a highly divergent sequence of ∼170 kb in the cis-regulatory regions of pannier, with a 50 kb inversion between color forms. This most likely helps maintain the distinct alleles found in natural populations. Thus, we propose that highly variable discrete color forms can arise in natural populations through cis-regulatory allelic variation of a single gene.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».