Dioecy in plants: an evolutionary dead end? Insights from a population genomics study in the <i>Silene</i> genus
Notice bibliographique
Résumé
Abstract About 15,000 angiosperm species (∼6%) have separate sexes, a phenomenon known as dioecy. Early work reported a lower species richness in dioecious compared to non-dioecious sister clades, which was taken to suggest that dioecy might be an evolutionary dead end. More recently, phylogenetic analyses using different methodologies have challenged this conclusion. Here, we used a population genomics approach to look for evidence of evolutionary handicaps of dioecy in the Silene genus at the molecular level. We obtained RNA-seq data of individuals from several populations in 13 closely related species with different breeding systems: seven dioecious, three hermaphroditic and three gynodioecious species. We show that dioecy is associated with increased genetic diversity and a higher selection efficacy both against deleterious and for beneficial mutations while controlling for differences in population size. We conclude that, in the Silene genus, dioecious species bear no sign of mutational burden or upcoming extinction. On the contrary, dioecious species harbor a higher potential for adaptation than their non-dioecious relatives. Our results do not support the evolutionary dead end hypothesis and re-open the question why dioecy is rare in angiosperms. Significance statement Dioecy (=separate sexes) is much rarer in flowering plants compared to animals and other organisms. The “dead-end hypothesis” states that dioecious plant populations might experience evolutionary handicaps such as low seed dispersal (as only 50% of the individuals, the females, contribute), which might cause high genetic drift, low adaptation and ultimately extinction. Here we tested this hypothesis by focusing on the genus Silene and by comparing the population genetics of 13 dioecious and non-dioecious species. We found that dioecious Silene species exhibit lower genetic drift and more adaptation compared to their non-dioecious relatives. Our results thus reject the dead-end hypothesis and re-open the question of why dioecy is rare in flowering plants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».