Allele surfing causes maladaptation in a Pacific salmon of conservation concern
Notice bibliographique
Résumé
Abstract How various factors, including demography, recombination or genome duplication, may impact the efficacy of natural selection and the burden of deleterious mutations,is a central question in evolutionary biology and genetics. In this study, we show that key evolutionary processes, including variations in i ) effective population size ( N e ) ii ) recombination rates and iii ) chromosome inheritance, have influenced the genetic load and efficacy of selection in Coho salmon ( Oncorhynchus kisutch ), a widely distributed salmonid species on the west coast of North America. Using whole genome resequencing data from 14 populations at different migratory distances from their southern glacial refugium, we found evidence supporting gene surfing, wherein reduced N e at the postglacial recolonization front, leads to a decrease in the efficacy of selection and a surf of deleterious alleles in the northernmost populations. Furthermore, our results indicate that recombination rates play a prime role in shaping the load along the genome. Additionally, we identified variation in polyploidy as a contributing factor to within-genome variation of the load. Overall, our results align remarkably well with expectations under the nearly neutral theory of molecular evolution. We discuss the fundamental and applied implications of these findings for evolutionary and conservation genomics. Author Summary Understanding how historical processes, such as past glaciations, may have impacted variations in population size and genetic diversity along the genome is a fundamental question in evolution. In this study, we investigated how recent postglacial demographic expansion has affected the distribution of deleterious genetic variants and the resulting deleterious mutation load in Coho salmon ( Oncorhynchus kisutch ), throughout its native range in North America. By sequencing the entire genome of 71 Coho salmon, we reveal that postglacial expansion has led to allele surfing, a process where alleles increase in frequency in populations that are expanding or colonizing new environments. Here, allele surfing resulted in an increased deleterious mutation load at the colonization front. Furthermore, we demonstrated that the efficacy of natural selection scales with variation in effective population size among populations. We showed that the specific genomic features of Coho salmon, namely variation in local recombination rate and variation in chromosomal inheritance, strongly impacted the segregation of deleterious mutations.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».