Novel reassortments of variation underlie repeated adaptation to whole genome duplication in two outcrossing Arabidopsis species
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Polyploidy, the result of whole genome duplication (WGD), is widespread across the tree of life and is often associated with speciation or adaptability. It is thought that adaptation in autopolyploids (within-species polyploids) may be facilitated by increased access to genetic variation. This variation may be sourced from gene flow with sister diploids and new access to other tetraploid lineages, as well as from increased mutational targets provided by doubled DNA content. Here we deconstruct the origins of haplotype blocks displaying the strongest selection signals in established, successful autopolyploids, Arabidopsis lyrata and Arabidopsis arenosa . We see strong signatures of selection in 17 genes implied in meiosis, cell cycle, and transcription across all four autotetraploid lineages present in our expanded sampling of 983 sequenced genomes. Most prominent in our results is the finding that the tetraploid-characteristic haplotype blocks with the most robust signals of selection were completely absent in diploid sisters. In contrast, the fine-scaled variant mosaics in the tetraploids originated from highly diverse evolutionary sources. These include novel reassortments of trans-specific polymorphism from diploids, new mutations, and tetraploid-specific inter-species hybridization. We speculate that this broad-scale allele acquisition and re-shuffling enabled the autotetraploids to rapidly adapt to the challenges inherent to WGD, and may further promote their adaptation to environmental challenges. Lay summary Polyploidy, the result of whole genome duplication, is associated with speciation and adaptation. To fuel their often remarkable adaptations, polyploids may access and maintain adaptive alleles more readily than diploids. Here we identify repeated signals of selection on genes that are thought to mediate adaptation to whole genome duplication in two Arabidopsis species. We found that the tetraploid-characteristic haplotype blocks, found in genes exhibiting the most robust signals of selection, were never present in their diploid relatives. Instead, these blocks were made of mosaics forged from multiple allelic sources. We hypothesize that this increased variation helped polyploids to adapt to the process that caused this increase – genome duplication – and may also help them adapt to novel environments.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».