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人為的選択は、生活史の変化の維持における転写制約の役割を明らかにする
Artificial selection reveals the role of transcriptional constraints in the maintenance of life history variation.
PMID: 32547781 PMCID: PMC7293072. DOI: 10.1002/evl3.166.
抄録
繁殖と自己維持のトレードオフは、生活史理論の基礎となるものであるが、その根底にあるものはまだよくわかっていない。ここでは、人工選択法を用いて、生殖への投資が遺伝的に異なるニホンウズラの複製系統を作成した。全トランスクリプトームシークエンスの結果、高い生殖能力を持つように選択された系統の雌は、生殖に関連する遺伝子の一貫したアップレギュレーションを示すが、同時に免疫遺伝子のダウンレギュレーションを示すことが明らかになった。免疫機能（キーホールリンペットのヘモシアニンに対する特異的抗体反応）の表現型の違いは、親の世話をしないオスでも、選択系統間で一致して観察された。我々の知見は、生活史の変動を維持する上で、義務的な転写制約が重要な役割を果たしていることを示している。これらの制約は、自然動物および家畜個体群の生産性と健康に根本的な限界を設定している。
The trade-off between reproduction and self-maintenance is a cornerstone of life history theory, yet its proximate underpinnings are elusive. Here, we used an artificial selection approach to create replicated lines of Japanese quail () that differ genetically in their reproductive investment. Whole transcriptome sequencing revealed that females from lines selected for high reproductive output show a consistent upregulation of genes associated with reproduction but a simultaneous downregulation of immune genes. Concordant phenotypic differences in immune function (i.e., specific antibody response against keyhole limpet hemocyanin) were observed between the selection lines, even in males who do not provide parental care. Our findings demonstrate the key role of obligate transcriptional constraints in the maintenance of life history variation. These constraints set fundamental limits to productivity and health in natural and domestic animal populations.
© 2020 The Authors. Evolution Letters published by Wiley Periodicals LLC on behalf of Society for the Study of Evolution (SSE) and European Society for Evolutionary Biology (ESEB).