침입

Introgression
Introgressive phylogenetic clade
내향적 교잡의 계통발생학적 모델. 두 종족의 교잡 영역은 파란색으로 표시되며, 각각의 수평선은 개별 내향적 사건을 나타낸다.

유전학에서 내향적 교배라고도 알려진 침입은 유전학에서 유전 물질이 한 종에서 다른 종의 유전자 풀로 전달되는 것을 말하며, 그 부모 종 중 한 종과 특정한 교배하는 반복적인 교배입니다.침입은 인공적인 경우에도 장기적인 과정입니다. 상당한 역교차가 발생하기까지는 많은 하이브리드 세대가 걸릴 수 있습니다.이 과정은 같은 종의 두 개체군이 아니라 다른 종의 두 개체군 사이에서 일어난다는 점에서 대부분의 유전자 흐름 형태와 구별된다.

침입은 단순한 교배와도 다릅니다.단순한 교배는 비교적 균일한 혼합을 낳는다; 1세대의 유전자와 대립 유전자의 빈도는 노새에서 관찰되는 것과 같이 두 부모 종의 균일한 혼합이 될 것이다.반면에, 침입은 복잡하고 매우 가변적인 유전자 혼합을 초래하고 기증자 게놈의 극히 일부만을 포함할 수 있다.

정의.

침입 또는 침입적 교배는 (보통 교배와 역교배를 통해)[1][2][3][4] 하나의 분류군에서 두 번째 별개의 분류군의 유전자 풀로 새로운 유전자 및/또는 대립 유전자가 통합되는 것이다.유전자 전이가 수취인 분류군의 [5]적합성을 전반적으로 증가시킨다면 이러한 침입은 '적응적'으로 간주된다.

고대 침입 사건들은 오늘날의 게놈에 멸종된 종의 흔적을 남길 수 있는데, 이것은 유령 [6]침입으로 알려진 현상이다.

변동원

침입은 자연 집단에서 유전적 변이의 중요한 원천이며 적응과 심지어 적응 [7]방사선에 기여할 수 있다.우연, 선택 또는 하이브리드 영역 [8]이동으로 인해 하이브리드 영역 전체에서 발생할 수 있습니다.침입이 인간을 [11]포함한 식물과 [9][10]동물에서 흔한 현상이라는 증거가 있는데, 이 현상으로 인해 미세 세팔린D 대립 유전자가 [12]도입되었을 수 있다.

역사적으로 야생동물에 대한 침입은 여러 독립적인 길들이기 [13]보다는 가축들에게서 발견되는 광범위한 다양성에 큰 기여를 한다고 제안되어 왔다.

침입적 교배는 또한 길들여진 작물 종의 진화에 중요한 것으로 보여졌으며, 아마도 다른 환경으로 확장하는데 도움을 주는 유전자를 제공할 수 있다.뉴욕대학교 아부다비 유전체학 및 시스템 생물학 센터의 게놈 연구는 북아프리카에서 길들여진 대추야자 품종이 야생 크레탄야자 피닉스 테오프라스티에서 중동 대추야자 P. 닥틸리페라로 게놈의 5~18%가 내적 교배를 보인다는 것을 보여주었다.이 과정은 중앙 아시아산 사과와 유럽산 [14]크랩 애플을 교배시켜 사과를 진화시키는 과정과도 유사하다.또 약 4500년 전 중국 자포니카 쌀이 인도에 들어와 미가축성 원생 또는 야생 오니바라(O.nivara)와 교배하면서 자포니카에서 인디카로 [15]주요 가축화 유전자를 옮긴 것으로 나타났다.

예

인간

주요 기사:고대인과 현대인의 이종 교배

네안데르탈인[16] 유전자와 데니소반[17] 유전자가 현대 인간 유전자 풀의 일부에 침입했다는 강력한 증거가 있다.

새들

말라드 오리는 아마도 다른 오리 종들과 교배할 수 있는 세계에서 가장 유능한 새일 것이며, 종종 이러한 종의 유전적 정체성을 잃을 정도이다.예를 들어, 야생 청둥오리 개체군은 교배를 [citation needed]통해 뉴질랜드와 호주의 태평양 흑오리의 야생 개체 수를 크게 줄였습니다.

나비

침입의 한 가지 중요한 예는 나비속 헬리코니우스의 [18]모방 연구에서 관찰되었다.이 속은 43종의 다른 색깔의 패턴을 가진 많은 종족들을 포함한다.겹치는 분포를 보이는 착향료도 비슷한 색 패턴을 보인다.H. melpomene amarylis와 H. melpomene timareta ssp. 11. 아종은 분포가 겹친다.

ABBA/BABA 테스트를 사용하여 일부 연구자들은 한 쌍의 아종 사이에 약 2%에서 5%의 침입이 있는 것을 관찰했다.중요한 것은 침입이 무작위가 아니라는 것이다.연구원들은 중요한 모방 흔적이 발견되는 염색체 15번과 18번에서 상당한 침입을 보았다.그들은 두 아종을 전체 게놈 나무에서 H. melpomene agalope의 아종인 H. melpomene agalope와 비교했다.분석 결과 이 두 종과 위치 B/D와 N/Yb에 있는 H. melpomene agalope는 관계가 없는 것으로 나타났다.또한 중복 분포를 가진 다른 두 종인 H. 티마레타 플로렌시아와 H. 멜포멘 아가로페에도 동일한 분석을 수행하였다.그들은 특히 위치 B/D와 N/Yb에서 두 분류군 사이의 침입을 보여주었다.

마지막으로, 그들은 슬라이딩 윈도우 계통발생학적 분석으로 실험을 끝냈고, 위치의 다른 지역에 따라 다른 계통수들을 추정했다.색 패턴 표현에서 궤적이 중요한 경우, 종들 사이에 밀접한 계통학적 관계가 있습니다.색 패턴 표현에서 궤적이 중요하지 않은 경우, 두 종은 그러한 궤적에 침입이 없기 때문에 계통학적으로 멀리 떨어져 있다.

국내종

침입은 예를 들어 야생 개체군과 가축 개체군 사이의 교배를 통해 비인간 개체군에 상당한 영향을 미칠 수 있다.여기에는 고양이나 [20]개에게서[19] 볼 수 있는 가정용 애완동물이 포함된다.

식물

주요 기사:식물의 내향적 교배

몇몇 식물 종에서 침입이 관찰되었다.예를 들어, 아놀드 & 베넷(1993)은 루이지애나 남부에서 온 홍채의 한 종을 하이브리드 [21][22]변종의 적합성 증가와 관련하여 연구했다.

물고기.

Espinasa et al.은 Astroblepus의 표면에 사는 구성원과 트로블러프 종인 Astroblepus pholeter 사이의 침입이 다른 눈과 [23]시신경과 같은 이전에 잃어버린 자손의 특성을 발달시키는 결과를 낳았다는 것을 발견했다.

인입선

침입선(IL)은 반복적인 역교배를 통해 야생 친척 집단으로부터 인공적으로 파생된 유전 물질을 포함하는 작물 종이다.ILs(IL-Library) 컬렉션의 예로는 Solanum pennelli(토마토의 야생종)에서 Solanum Lycopersicum(재배된 토마토)으로 유입된 염색체 세그먼트의 사용이 있습니다.IL 라이브러리의 라인은 보통 기증자의 게놈 전체를 커버합니다.침입선은 양적 특성 궤적을 연구할 수 있을 뿐만 아니라 이국적인 [24]특성을 도입함으로써 새로운 품종을 창조할 수 있게 한다.

리니지 퓨전

Lineage fusion between two species to form a hybrid lineage.
계통수에서의 계통융합. 잡종 영역(파란색) 내의 개별 침입 이벤트는 수평선으로 표시됩니다.하이브리드는 혈통이 융합되기 전에 생산되지만 두 혈통 중 하나를 다시 결합합니다.A종과 B종 모두 관심 지역에 남아 있지 않다.

혈통 융합은 두 개의 다른 종이나 개체군의 결합에서 비롯되는 극단적인 침입 변종이다.이것은 결국 [25]그 지역에서 부모 종을 대체하거나 대체하는 단일 개체군을 낳는다.일부 혈통 융합은 두 분류군이 분리되거나 특정된 직후에 발생하며, 특히 혈통 사이에 생식 장벽이 거의 없는 경우 더욱 그러하다.[26] 두 혈통이 밀접하게 관련되어 있을 필요는 없고, 오히려 생존 가능한 자손을 낳을 수 있는 능력을 가지고 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Anderson, Edgar; Hubricht, Leslie (1938). "Hybridization in Tradescantia. III. The Evidence for Introgressive Hybridization". American Journal of Botany. 25 (6): 396. doi:10.2307/2436413. JSTOR 2436413.
  2. ^ 앤더슨 E, 1949년내향적 교배.뉴욕: Wiley & Sons
  3. ^ 해리슨, R(2014).잡종화, 침입, 종 경계성.유전 저널105: 795~809.doi:10.1093/jed/esu033.PMID 25149255
  4. ^ Ottenburghs, Jente; Kraus, Robert H. S.; van Hooft, Pim; van Wieren, Sipke E.; Ydenberg, Ronald C.; Prins, Herbert H. T. (2017). "Avian introgression in the genomic era". Avian Research. 8 (1): 30. doi:10.1186/s40657-017-0088-z. ISSN 2053-7166.
  5. ^ Suarez-Gonzalez, Adriana; Lexer, Christian; Cronk, Quentin C. B. (2018-03-31). "Adaptive introgression: a plant perspective". Biology Letters. 14 (3): 20170688. doi:10.1098/rsbl.2017.0688. PMC 5897607. PMID 29540564.
  6. ^ Jente Ottenburgs (2020) 유령 침입: 먼 과거의 무서운 유전자 흐름.바이오에세이https://doi.org/10.1002/bies.202000012
  7. ^ Grant P.R., Grant B.R., Petren K. (2005). "Hybridization in the Recent Past". The American Naturalist. 166 (1): 56–67. doi:10.1086/430331. PMID 15937789. S2CID 23841467.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  8. ^ Richard Buggs (2007). "Empirical study of hybrid zone movement". Heredity. 99 (3): 301–312. doi:10.1038/sj.hdy.6800997. PMID 17611495.
  9. ^ Dowling T. E.; Secor C. L. (1997). "The role of hybridization and introgression in the diversification of animals". Annual Review of Ecology and Systematics. 28: 593–619. doi:10.1146/annurev.ecolsys.28.1.593. S2CID 52367016.
  10. ^ Bullini L (1994). "Origin and evolution of animal hybrid species". Trends in Ecology and Evolution. 9 (11): 422–426. doi:10.1016/0169-5347(94)90124-4. PMID 21236911.
  11. ^ Holliday T. W. (2003). "Species concepts, reticulations, and human evolution". Current Anthropology. 44 (5): 653–673. doi:10.1086/377663. S2CID 85569586.
  12. ^ Evans, Pd; Mekel-Bobrov, N; Vallender, Ej; Hudson, Rr; Lahn, Bt (Nov 2006). "Evidence that the adaptive allele of the brain size gene microcephalin introgressed into Homo sapiens from an archaic Homo lineage". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (48): 18178–83. Bibcode:2006PNAS..10318178E. doi:10.1073/pnas.0606966103. ISSN 0027-8424. PMC 1635020. PMID 17090677.
  13. ^ Blaustein, R. (2015). "Unraveling the Mysteries of Animal Domestication". BioScience. 65: 7–13. doi:10.1093/biosci/biu201.
  14. ^ Flowers, Jonathan; et al. (2019). "Cross-species hybridization and the origin of North African date palms". Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 116 (5): 1651–1658. doi:10.1073/pnas.1817453116. PMC 6358688. PMID 30642962.
  15. ^ Choi, Jae; et al. (2017). "The Rice Paradox: Multiple Origins but Single Domestication in Asian Rice". Molecular Biology and Evolution. 34 (4): 969–979. doi:10.1093/molbev/msx049. PMC 5400379. PMID 28087768.
  16. ^ Wills, Christopher (2011). Genetic and Phenotypic Consequences of Introgression Between Humans and Neanderthals. Advances in Genetics. Vol. 76. pp. 27–54. doi:10.1016/B978-0-12-386481-9.00002-X. ISBN 9780123864819. PMID 22099691.
  17. ^ Huerta-Sánchez, Emilia; Jin, Xin; Asan; Bianba, Zhuoma; Peter, Benjamin M.; Vinckenbosch, Nicolas; Liang, Yu; Yi, Xin; He, Mingze; Somel, Mehmet; Ni, Peixiang; Wang, Bo; Ou, Xiaohua; Huasang; Luosang, Jiangbai; Cuo, Zha Xi Ping; Li, Kui; Gao, Guoyi; Yin, Ye; Wang, Wei; Zhang, Xiuqing; Xu, Xun; Yang, Huanming; Li, Yingrui; Wang, Jian; Wang, Jun; Nielsen, Rasmus (2014). "Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA". Nature. 512 (7513): 194–197. Bibcode:2014Natur.512..194H. doi:10.1038/nature13408. PMC 4134395. PMID 25043035.
  18. ^ The Heliconius Genome Consortium (2012). "Butterfly genome reveals promiscuous exchange of mimicry adaptations among species". Nature. 487 (7405): 94–98. Bibcode:2012Natur.487...94T. doi:10.1038/nature11041. PMC 3398145. PMID 22722851.
  19. ^ 야생고양이와 가축고양이의 유전자 침입에 관한 과학논문 검토
  20. ^ 개 유전자가 야생 개과 개체군에 침입하는 것에 관한 과학 논문 검토 및 연계
  21. ^ 아놀드, M. L. & Bennett, B. D. (1993)루이지애나주의 자연 교배: 유전자 변이와 생태학적 결정 요인.인: 해리슨, R. G. ed. (1993)하이브리드 구역과 진화 과정, 페이지 115–139.뉴욕: 옥스포드 대학 출판부.ISBN 978-0-19-506917-4
  22. ^ Arnold, Michael L. (1994). "Natural Hybridization and Louisiana Irises". BioScience. 44 (3): 141–147. doi:10.2307/1312250. ISSN 0006-3568. JSTOR 1312250.
  23. ^ Espinasa, Luis; Robinson, Jenna; Soares, Daphne; Hoese, Geoffrey; Toulkeridis, Theofilos; Iii, Rickard Toomey (2018-08-15). "Troglomorphic features of Astroblepus pholeter, a cavefish from Ecuador, and possible introgressive hybridization". Subterranean Biology. 27: 17–29. doi:10.3897/subtbiol.27.27098. ISSN 1314-2615.
  24. ^ Eshed, Y(1995) 재배 토마토의 Lycopersicon pennelli의 침입선 집단은 수율 관련 QTL의 식별 및 정밀 매핑을 가능하게 한다.
  25. ^ Garrick, Ryan C.; Banusiewicz, John D.; Burgess, Stephanie; Hyseni, Chaz; Symula, Rebecca E. (2019). "Extending phylogeography to account for lineage fusion". Journal of Biogeography. 46 (2): 268–278. doi:10.1111/jbi.13503.
  26. ^ Garrick, Ryan C.; Benavides, Edgar; Russello, Michael A.; Hyseni, Chaz; Edwards, Danielle L.; Gibbs, James P.; Tapia, Washington; Ciofi, Claudio; Caccone, Adalgisa (2014). "Lineage fusion in Galápagos giant tortoises". Molecular Ecology. 23 (21): 5276–5290. doi:10.1111/mec.12919. PMID 25223395. S2CID 36180329.

추가 정보

  • Arnold, M. L. (2007). Evolution through Genetic Exchange. New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-922903-1.
  • Anderson, E. (1949). Introgressive Hybridization. New York: Wiley.
  • 데코버트, O. (2017년)불만 : 카라비니 뒤 미디 툴루상 (Coleoptera, Carabidae) - 카네츠 내추럴, 2017, vol.4:33-38 (ISSN 2427-6111) https://carnetsnatures.fr/volume4/carabidae-decobert.pdf
  • Eyal Friedman; et al. (2004). "Zooming In on a Quantitative Trait for Tomato Yield Using Interspecific Introgressions". Science. 305 (5691): 1786–1798. Bibcode:2004Sci...305.1786F. doi:10.1126/science.1101666. PMID 15375271. S2CID 24142071.
  • Rieseberg, L. H.; Wendel, J. F. (1993). "Introgression and its consequences in plants". In Harrison, R. G. (ed.). Hybrid Zones and Evolutionary Process. New York: Oxford University Press. pp. 70–109. ISBN 978-0-19-506917-4.
  • Martinsen G. D.; Whitham R. J. Turek; Keim P. (2001). "Hybrid populations selectively filter gene introgression between species". Evolution. 55 (7): 1325–1335. doi:10.1554/0014-3820(2001)055[1325:hpsfgi]2.0.co;2. PMID 11525457.
  • 휘트니, 낙찰., 어헌 J.R.,Campbell LG, 알버트 LP, 왕 학사.(2010년)."교잡의 식물의 패턴"(PDF).식물 생태학, 시작과 계통 분류학 위상 고찰. 12(3):175–182. doi:10.1016{{ 들고 일기}}:CS1 maint:복수의 이름:작가들(링크)("금단의"-액세스를 접속 안되2015-04-06)대체 링크:Hybridization의 식물의 패턴을 열거한다.