樹木が気候変動に適応するための手がかりとなるハイブリッド系統の発見(Discovery of a hybrid lineage offers clues to how trees adapt to climate change)

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2024-07-15 ペンシルベニア州立大学(PennState)

ペンシルバニア州立大学の研究チームは、ワイオミング州西部で発見したポプラのハイブリッド種が、植物種の進化における自然交雑の重要性を示唆していると発表しました。この研究は、ハイブリッド黒ポプラ(Populus trichocarpa)とバルサムポプラ(Populus balsamifera)の新しい系統を特定し、気候変動への適応において種間の遺伝的交流が重要であることを示しています。研究チームは、アラスカからワイオミングまでの7つのトランセクトで収集した546のポプラの遺伝子を解析しました。これにより、遺伝的多様性が乾燥環境での生存に寄与していることが明らかになりました。この研究は、気候変動に対応するための森林管理と保全に重要な示唆を与えています。

<関連情報>

ハイブリッドゾーンの形成に関するゲノム学的洞察 ハイブリッド地帯の形成に関するゲノムの洞察:新しいハイブリッド系統の出現における気候、景観、人口動態の役割 Genomic insights into hybrid zone formation: The role of climate, landscape, and demography in the emergence of a novel hybrid lineage

Constance E. Bolte, Tommy Phannareth, Michelle Zavala-Paez, Brianna N. Sutara, Muhammed F. Can, Matthew C. Fitzpatrick, Jason A. Holliday, Stephen R. Keller, Jill A. Hamilton

Molecular Ecology  Published: 13 June 2024

DOI:https://doi.org/10.1111/mec.17430

樹木が気候変動に適応するための手がかりとなるハイブリッド系統の発見(Discovery of a hybrid lineage offers clues to how trees adapt to climate change)

Abstract

Population demographic changes, alongside landscape, geographic and climate heterogeneity, can influence the timing, stability and extent of introgression where species hybridise. Thus, quantifying interactions across diverged lineages, and the relative contributions of interspecific genetic exchange and selection to divergence at the genome-wide level is needed to better understand the drivers of hybrid zone formation and maintenance. We used seven latitudinally arrayed transects to quantify the contributions of climate, geography and landscape features to broad patterns of genetic structure across the hybrid zone of Populus trichocarpa and P. balsamifera and evaluated the demographic context of hybridisation over time. We found genetic structure differed among the seven transects. While ancestry was structured by climate, landscape features influenced gene flow dynamics. Demographic models indicated a secondary contact event may have influenced contemporary hybrid zone formation with the origin of a putative hybrid lineage that inhabits regions with higher aridity than either of the ancestral groups. Phylogenetic relationships based on chloroplast genomes support the origin of this hybrid lineage inferred from demographic models based on the nuclear data. Our results point towards the importance of climate and landscape patterns in structuring the contact zones between P. trichocarpa and P. balsamifera and emphasise the value whole genome sequencing can have to advancing our understanding of how neutral processes influence divergence across space and time.

生物環境工学
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