Subgenome dominance shapes novel gene evolution in the decaploid pitcher plant <i>Nepenthes gracilis</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Subgenome dominance after whole-genome duplication generates distinction in gene number and expression at the level of chromosome sets, but it remains unclear how this process may be involved in evolutionary novelty. Here, we generated a chromosome-scale genome assembly of the Asian pitcher plant Nepenthes gracilis to analyze how its novel traits (dioecy and carnivorous pitcher leaves) are linked to genomic evolution. We found a decaploid karyotype with five complete sets of syntenic chromosomes (2 n = 10 x = 80) yet with a clear indication of subgenome dominance and highly diploidized gene contents. The male-linked and pericentromerically located region on the putative sex chromosome was identified in a recessive subgenome and was found to harbor three transcription factors involved in flower and pollen development, including a likely neofunctionalized LEAFY duplicate. Transcriptomic and syntenic analyses of carnivory-related genes suggested that the paleopolyploidization events seeded genes that subsequently formed tandem clusters in recessive subgenomes with specific expression in the digestive zone of the pitcher, where specialized cells digest prey and absorb derived nutrients. Novel gene evolution in recessive subgenomes is likely to be prevalent because duplicates were enriched with Nepenthes -specific genes with tissue-specific expression, including those expressed in trapping pitchers. Thus, subgenome dominance likely contributed to evolutionary novelty by allowing recessive subgenomes experiencing relaxed purifying selection to serve as a preferred host of novel tissue-specific duplicates. Our results provide insight into how polyploids, which may frequently be evolutionary dead-ends, have given rise to novel traits in exceptionally thriving high-ploidy lineages.
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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 | 0,000 | 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 ».