性的葛藤遺伝子に対する性淘汰と生態淘汰

Sexual and ecological selection on a sexual conflict gene.

• Agata Plesnar-Bielak
• Anna M Skwierzyńska
• Jacek Radwan

抄録

性淘汰と競合は、重要な代謝機能を持つ遺伝子に作用し、そのような遺伝子の遺伝的分散を形成し、個体群の進化の可能性に影響を与える可能性がある。ここでは、実験的進化を用いて、生殖競争の強さと熱環境がホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ（6Pgdh）の選択にどのように影響するかを示す。6PgdhのS対立遺伝子は生殖競争におけるオスの成功率を高めるが、Sを持つオスのパートナーには不利である。S対立遺伝子の拡散率は、実験個体群のオスの割合に応じて増加することを発見し、メスへの害は、より激しい性的競争の下ではオスがより容易に補償されることを示した。さらに、性比が等しい場合には、温度が高くなるほどS対立遺伝子の伝播が速くなることも明らかにした。6Pgdhに対する選択の方向性は、どの条件でも逆転しなかったが、これはこの遺伝子座の多型を維持するためには環境的な異質性が必要であると考えられるが、本研究は、生態学的選択と性的選択が重要な代謝酵素の選択に共同で影響を与えることを浮き彫りにした。

Sexual selection and conflict can act on genes with important metabolic functions, potentially shaping standing genetic variance in such genes, and thus evolutionary potential of populations. Here, using experimental evolution, we show how reproductive competition intensity and thermal environment affect selection on phosphogluconate dehydrogenase (6Pgdh) - a metabolic gene involved in sexual selection and conflict in the bulb mite. The S allele of 6Pgdh increases male success in reproductive competition, but is detrimental to S-bearing males' partners. We found that the rate of the S allele spread increased with the proportion of males in the experimental populations, illustrating that harm to females is more easily compensated for males under more intense sexual competition. Furthermore, we found that under equal sex ratio, the S allele spreads faster at higher temperature. While the direction of selection on 6Pgdh was not reversed in any of the conditions we tested, which would be required for environmental heterogeneity to maintain polymorphism at this locus, our study highlights that ecological and sexual selection can jointly affect selection on important metabolic enzymes.

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