探索行動のための遺伝子型ごとのエピスタシス

Genotype-by-genotype epistasis for exploratory behaviour in .

• Allison Jaffe
• Madeline P Burns
• Julia B Saltz

抄録

社会的相互作用は多くの形質の発現とその根底にある遺伝的基盤に影響を与える可能性がある。しかし、間接的な遺伝的影響（IGEs）や遺伝子型ごとのエピスタシス（遺伝子型ごとのエピスタシス）の実証的研究は、観察された形質値を生み出す上で、焦点となる個体とその相互作用を持つパートナーにおける遺伝的変動の役割を表す定量的な遺伝学的パラメータであるが、まだほとんど行われていない。個体の形質が相互作用する同種生物の形質に影響を受けることは一般的に観察されているが、この社会的可塑性とその定量的遺伝学的基盤を研究することは困難であることは周知の通りである。このような課題は、個体が（単純な）ダイアドではなく、グループで相互作用する場合には、さらに複雑になる。ここでは、ここ数十年で最も集中的に研究されている行動の一つである探索行動の社会的可塑性の遺伝的構造を調査する。の遺伝子型を用いて、単独での測定と、2つの遺伝子型が混在する社会集団での測定を行った。その結果、雌はグループ内の他の人の行動に基づいて探索行動を調整し、社会的可塑性を表していることがわかった。しかし、この可塑性の方向性はグループのメンバーのアイデンティティに依存していた。対照的に、パートナー遺伝子型のグループメンバーがより長く内部に残っていた場合、フォーカル個体は避難所から脱出する可能性が高かった。探索行動は、グループを構成する両遺伝子型のアイデンティティにも依存していた。これらの知見を合わせると、集団内でも集団間でも、探索行動の遺伝子型ごとのエピスタシスがあることが明らかになった。

Social interactions can influence the expression and underlying genetic basis of many traits. Yet, empirical investigations of indirect genetic effects (IGEs) and genotype-by-genotype epistasis-quantitative genetics parameters representing the role of genetic variation in a focal individual and its interacting partners in producing the observed trait values-are still scarce. While it is commonly observed that an individual's traits are influenced by the traits of interacting conspecifics, representing social plasticity, studying this social plasticity and its quantitative-genetic basis is notoriously challenging. These challenges are compounded when individuals interact in groups, rather than (simpler) dyads. Here, we investigate the genetic architecture of social plasticity for exploratory behaviour, one of the most intensively studied behaviours in recent decades. Using genotypes of , we measured genotypes both alone, and in social groups representing a mix of two genotypes. We found that females adjusted their exploratory behaviour based on the behaviour of others in the group, representing social plasticity. However, the direction of this plasticity depended on the identity of group members: focal individuals were more likely to emerge from a refuge if group members who were the same genotype as the focal remained inside for longer. By contrast, focal individuals were likely to emerge from a refuge if partner-genotype group members remained inside for longer. Exploratory behaviour also depended on the identities of both genotypes that composed the group. Together, these findings demonstrate genotype-by-genotype epistasis for exploratory behaviour both within and among groups.