图1。比较次要等位基因频率(MAF)和祖先种群的覆盖范围和准确性。Axiom Pangenomix和Axiom Pangenomix Plus阵列使用插图来提供我们所有主要祖先种群的人类基因分型阵列中的最高准确性和覆盖率。PMDA:Applied Biosystems™Axiom™精密药物多样性阵列; UK BioBank:Applied Biosystems™UK Biobank Axiom™阵列。
由于人类引起的气候变化速度赶不上树种的适应速度,导致树种种群的遗传健康状况持续下降,因此迫切需要采取森林管理措施。在这种情况下,人类将预先适应的基因型从源种群中转移,这些源种群的当前气候条件更接近于接收种群未来将经历的气候条件,即所谓的辅助基因流动 (AGF),有可能降低适应不良的风险并形成更具弹性的社区。在这里,我们引入了一个称为平均偏移比 (MOR) 的指标,这是一个种群预适应测量,对 AGF 很有用,因为它旨在增加适应性遗传变异并降低接收种群适应不良的风险。我们将 MOR 应用于南美标志性针叶树 Araucaria araucana,发现安第斯山脉南部山麓地区适应不良风险最高的种群可以从引入来自北部高海拔安第斯种群的基因型中受益,这些种群的适应不良风险最低。对于一个种群(沿海),没有观察到易位的可能性,无论是作为供体种群还是受体种群。尽管存在一些局限性,但我们断言 MOR 是用于 AGF 目的的有用工具,可以应用于其他树种。这是首次使用基因组学方法为适应性森林管理行动(如 AGF)提供信息的研究,这些行动针对的是长寿且濒临灭绝的南美针叶树,以应对持续的气候变化。
fi g u r e 2(a)北伊比利亚半岛和法国南部的地图显示了欧洲貂的西部范围。(b)研究区域显示了127个陷阱位置。进行了研究的省伯戈斯省,以浅绿色显示。指示了放置陷阱的河流的名称,该地区最大的河流Ebro河上标有较厚的线路。
基于CRISPR的抽象归巢基因驱动器是一种旨在修改或消除自然种群的遗传控制技术。该技术基于携带工程DNA的个体的释放,该DNA可以优先由后代继承。对策的发展对于控制基因驱动器的传播至关重要,如果它们导致意外损害。提议的对策是引入携带刹车构造的个体,该构造靶向并使驱动等位基因失活,但使野生型等位基因不受影响。在这里,我们开发了模型来研究此类制动器的效率。我们考虑种群的大小,并结合分析方法和数值方法来确定制动器可以防止消除驱动器靶向的种群的灭绝。我们发现,不能保证制动器可以防止根除,并且刹车和驱动器的特征会影响恢复野生型人群的可能性。特别是,恢复效果的制动器比没有制动器更有效。我们的模型还表明,与可以从任意低简介频率(无阈值无关的驱动器)相比,阈值依赖性驱动器(仅在引入阈值以上时才能传播的驱动器)更容易通过制动器进行控制。根据我们的结果,我们提供了实用的建议并讨论安全问题。
MaizeCUBIC 是一个免费数据库,描述了玉米 CUBIC 群体(24 个创始种和 1404 个近交后代)的基因组变异、基因表达、表型和数量性状位点 (QTL)。该数据库不仅包含之前已鉴定的超过 1400 万个单核苷酸多态性 (SNP) 和 43000 个插入/缺失信息,还包含本研究中新鉴定的 660000 个结构变异 (SV) 和 600000 个新序列,代表了多样化群体的全面高密度变异图谱。基于这些基因组变异,该数据库将显示每个后代的镶嵌结构,反映亲本基因组之间的高分辨率重组。该数据库还包括在五个地点对亲本和后代测量的总共 23 个农艺性状,这些地点代表了中国玉米的主要种植区。为了进一步探索基因型-表型关系,采用了两种不同的全基因组关联研究 (GWAS) 方法来剖析 23 种农学性状的遗传结构。此外,还开发了基本局部比对搜索工具和引物设计工具,以促进后续分析和实验验证。所有原始数据和相应的分析结果都可以通过用户友好的在线查询和 Web 界面动态可视化以及可下载文件访问。这些数据和工具为玉米和其他作物的遗传和基因组研究提供了宝贵的资源。
摘要:鉴于美国选择压力大、对原卟啉原氧化酶 (PPO) 除草剂敏感性降低的种群数量不断增加,长芒苋对原卟啉原氧化酶 (PPO) 抑制剂的抗性问题备受关注。我们评估了五种土壤施用除草剂对 2014 年和 2015 年在美国阿肯色州收集的长芒苋 (Amaranthus palmeri S. Wats.) 种群的影响。土壤施用的磺胺嘧啶、磺胺草醚和氟磺草胺使幼苗出苗率降低 91– 100%;然而,氟磺胺草醚和氧氟草醚对某些种群的功效降低 (63–90%)。靶位突变 (TSM) 是产生对 PPO 除草剂抗性的主要机制;因此,选择了六个对土壤施用的氟磺胺草醚表现出抗性的种群进行分子研究。对总共 81 株幸存者进行了所有已知抗性突变的基因分型。总共有 64% 和 36% 的幸存者分别带有单个和双重 TSM,其中 69% 的植物在 PPO2 的两个等位基因中都携带 TSM。来自两个种群的三株幸存者显示额外的 PPO2 拷贝,而所有其他幸存者都有一个拷贝。表达分析表明,在测试的抗性种群的所有植物中,PPO2 都上调了 3 到 6 倍。在 A. thaliana 中转基因过表达 WT-ApPPO2 和 dG210-Apppo2 证实了与野生型相比,对土壤施用的氟磺胺草醚的敏感性降低。总的来说,出苗前施用的 PPO 抑制剂在控制对叶面施用 PPO 除草剂产生抗性的种群方面仍然有效。从机制上讲,抗性 PPO2 表达的提高与功能性 TSM 的提高共同导致对土壤施用氟磺胺草醚的敏感性降低。
摘要 领狐猴( Varecia variegata 和 Varecia rubra )在 IUCN 红色名录中被列为极度濒危物种,需要开展遗传学研究来评估圈养种群的保护价值。利用 线粒体 DNA (mtDNA) D-loop 序列,我们研究了马达加斯加、欧洲和北美圈养领狐猴的遗传多样性和结构。我们发现 10 个新的单倍型:一个来自欧洲圈养的 V. rubra 种群,三个来自圈养的 V. variegata sub-cincta(一个来自欧洲,两个来自马达加斯加),六个来自马达加斯加其他圈养的 V. variegata。我们发现欧洲和北美圈养的 V. variegata 种群的线粒体 DNA 遗传多样性较低。几个创始个体共享相同的线粒体 DNA 单倍型,因此在提出繁殖建议时不应假设它们是无关的创始个体。马达加斯加的圈养种群具有很高的遗传多样性,包括尚未在野生种群中发现的单倍型。我们通过与之前的研究进行比较,确定了圈养种群创始个体的可能地理来源;圈养领狐猴的所有报告单倍型都与位于马达加斯加芒戈罗河以北的野生种群的单倍型相同或聚集在一起。有效