拟南芥户外同步进化实验中的快速适应和灭绝 |科学

气候变化迫使物种迅速适应以避免灭绝。为了直接观察快速适应和灭绝,我们在西欧、地中海、……的 30 个地点用拟南芥进行了同步进化实验。

来源:Science Magazine

实验研究进化动力学的黄金标准是微生物长期实验室实验与基因组重测序相结合 (

,

)。在这些进化实验中,适应通常是通过数千代的从头突变发生的。相比之下,我们对动植物物种的长期实地实验有限。首创植物领域 (

),共同花园和相互移植实验是比较来自不同地点的物种的多种基因型的适应性和测试对环境的适应性的强大工具,并且是揭示与局部适应有关的普遍物种内变异的关键工具(

)。然而,由于它们的时间尺度很短,它们只能告诉我们一个物种适应长期变异的潜力;他们不会直接观察适应动态或种群拯救的发生。在动植物中进行长期实验的例子很少——例如果蝇的果园研究(

)或驯化植物的长期田间试验(

)—已表现出自然选择对现有遗传变异的快速适应(

)经过几代人的努力。然而,为了全面解决我们对气候快速演变和人口反应的理解上的差距,我们需要来自动物或植物实验进化的大规模研究的数据,这些数据需要跨大陆和多年的最佳复制,而目前这些数据是缺乏的。

拟南芥跨气候同步进化实验

为了了解在各种气候条件下快速进化的遗传基础,我们利用雌雄同体高度自交一年生植物在户外花园进行了多年、多地点的进化实验

作为模式物种。我们建立了新环境快速进化基因组学网络(GrENE-net)联盟(

,以大致相等的比例混合,并通过全基因组测序进行验证 [

和 (

) 用于池测序 (

30 个花园}。

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