为什么我们不赞成那些执迷于鉴定出所有barrier loci的做法? - 2017

原文:Jiggins C D, Martin S H. Glittering gold and the quest for Isla de Muerta[J]. Journal of Evolutionary Biology, 2017, 30(8): 1509-1511.

主要论点

反对那些执着于通过全基因组扫描(genomic scan)寻找物种隔离关键位点(barrier loci)的做法,因为这样做既困难有可能让研究者们错过其他更有价值的speciation genomic相关信息(比如genomic architecture本身)

为什么寻找barrier loci几乎是不可能的?

①两个物种间的barriers可能是由多个基因共同决定(polygenic)的

许多本身功能无穷微弱但彼此不相容(incompatibility loci)的位点也可以导致很强的对基因流的抗性,或是导致杂交后代的全基因组冻结(失效?genome-wide congealing)

这样的barriers还有可能是因为其他的因素形成的,比如局部重组率的变化、基因密度、种群历史动态的随机性(demographic stochasticity),“不是所有金子都会发光(All that is gold does not glitter)”

②对于大多数物种对而言,起主要作用的性状往往会有很多barrier loci,而不是具体的少数几个

eg:Heliconius蝴蝶的wing pattern差异很大,但这种差异反映在基因组层面上时,有很多FST峰值区域,但这些峰值涉及的基因远远不止跟wing pattern相关的那些,而直接和wing pattern差异相关的基因可能也不会在genome scan中展现出非常明显的差异,需要更多其它有针对性的分析来辅助。这些在genome scan中隐藏起来了的barrier loci就像Jack Sparrow船长在加勒比海盗里说的一样,“除了那些原本就清楚它们在哪儿的人之外,根本无法被找到(cannot be found except by those who already know where it is)”

③什么时候更容易找到具有关键作用的barrier loci?两个物种亲缘关系很近(background FST≈0)且杂交概率很高的时候

④全基因组信号往往是噪音很大的,要从中筛选出很短的关键barrier loci非常困难

eg:还是Heliconius蝴蝶,一段关键的“dennis” locus ——optix基因只有6kb,这在genome scan当中其实是很难被找出来的,除非结合其他mapping手段或基因表达分析

对物种barrier具有直接贡献的loci在基因组上很可能并没有什么具体的作用

eg:F1杂交后代所受到的epistatic incompatibilities也可能会导致基因组上微弱却广泛分布的barriers

对于speciation genomics而言更重要的在于探索genome architecture本身的影响,而非仅仅执着于鉴定出所有barrier loci