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Integrative Population und physiologische Genomik zeigen Mechanismen der Anpassung bei Killifischen
Adaptive Divergenz zwischen marinen und Süßwasserumgebungen ist wichtig, um phyletische Diversität innerhalb von Fischen zu erzeugen, aber die genetische Grundlage dieses Prozesses ist nach wie vor kaum verstanden. Genom-Selektions-Scans können adaptive Loci identifizieren, aber eine unvollständige Kenntnis von Genotyp-Phänotyp-Verbindungen macht eine Interpretation ihrer Signifikanz schwierig. Im Gegensatz dazu verknüpft die Assoziationskartierung (genomweite Assoziationskartierung (GWAS), zufällige Waldanalysen) den Genotyp mit dem Phänotyp, bietet jedoch einen begrenzten Einblick in die evolutionären Kräfte, die die Variation formen. Hier haben wir GWAS, Random Forests und Selektions-Scans kombiniert, um Loci zu identifizieren, die für die Anpassung an Süßwasser wichtig sind. Wir verwendeten Süßwasser (FW) -native und Brackwasser (BW) -native Populationen von Atlantischen Killifisch ( Fundulus heteroclitus) sowie eine natürlich gemischte Bevölkerung zwischen den beiden. Wir haben die Morphologie und multiplen physiologischen Merkmale, die sich zwischen den Populationen unterscheiden, gemessen und können zur osmotischen Anpassung (Salinitätstoleranz, Hypoxietoleranz, Stoffwechselrate, Körperform) beitragen und verwendeten einen reduzierten Repräsentationsansatz für genomweite Genotypisierung. Unsere Ergebnisse zeigen Muster von Populationsdivergenzen in physiologischen Fähigkeiten, die mit lokaler Anpassung konsistent sind. Populations-Genom-Scans zwischen BW-nativen und FW-nativen Populationen identifizierten genomische Regionen, die sich durch natürliche Selektion entwickelten, während Assoziationskartierung Loci aufdeckte, die zur Variation für jedes Merkmal beitragen. Es gab erhebliche Überschneidungen in den genomischen Regionen, die mutmaßlich unter Selektion und Loci, assoziiert mit phänotypischen Merkmalen, insbesondere hinsichtlich der Salinitätstoleranz, standen. Dies legt nahe, dass diese Regionen und Gene für die adaptive Divergenz zwischen BW- und FW-Umgebungen wichtig sind. Zusammen liefern diese Daten einen Einblick in die Mechanismen, die eine Diversifizierung von Fischen über osmotische Grenzen hinweg ermöglichen.