Ny inloggningsmetod är driftsatt i Gupea. Vid problem med inloggning eller behörigheter, kontakta gup@ub.gu.se

Different phylogenetic relationships within the genome of European Oxyria digyna (l.) Hill

Loading...
Thumbnail Image

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Innovations in genomics are revolutionizing our understanding of biodiversity. Complex phyloge netic relationships can now be represented through graphs and networks, enabling incorporation of for instance gene flow and recombination. This thesis investigates the phylogenetic relationships between ten European populations of the Arctic-alpine plant species Oxyria digyna (L.) Hill (Pol ygonaceae). I explore the phylogenetic differences between core genes (conserved across species) and accessory genes (unique to a species). I hypothesize 1) divergence of the sampled populations will follow the retreat of the glaciers, and 2) core- and accessory genes will show different phylog enies and gene flow, since core genes are under strong purifying selection, accessory genes may be locally adaptive, and with these genes having different locations on the chromosome affecting re combination. Phylogenies for core and accessory genes were compared using two bioinformatic approaches (TreeMix and SplitsTree). Results show 1) southern populations diverge early as ex pected, but not earlier than populations in Greenland, and 2) there are phylogenetic differences between core- and accessory genes. The phylogeny not only following the glacial retreat may be due to different dispersal ways into and across Europe. Contrary to our expectations, core genes needed more migration events and network reticulations to explain the data perhaps due to these genes occurring in regions of high recombination. Accessory genes showed higher variation and fewer total migration events than core genes, perhaps suggesting local adaptation affect these genes more. Core gene phylogenies were more consistent than those from accessory genes, potentially because of higher purifying selection due to their essential cellular functions. For phylogenetic studies of interbreeding populations, evolutionary differences between regions of the genome should be considered, as treating variable sites equally may not show the diverse evolutionary pat terns within the species.

Description

Innovationer inom genomik har revolutionerat vår förståelse av biologisk mångfald. Komplexa fylogenetiska släktskap kan nu representeras av grafer och nätverk, vilket gör det möjligt att inkludera till exempel genflöde och rekombination. Denna uppsats undersöker de fylogenetiska släktskapen mellan tio europeiska populationer av den arktisk-alpina växtarten Oxyria digyna (L.) Hill (Polygonaceae). Jag utforskar de fylogenetiska skillnaderna mellan kärngener (bevarade i flera arter) och accessoriska gener (unika för en art). Mina hypoteser är: 1) divergensen hos de studerade populationerna kommer att följa glaciärernas tillbakadragande, och 2) kärn- och accessoriska gener kommer att visa olika fylogenier och genflöde, eftersom kärngener är under stark selektiv restriktion, accessoriska gener är lokalt anpassningsbara, och med olika placering på kromosomen för generna vilket påverkar rekombination. Fylogenier för kärn- och accessoriska gener jämfördes med två bioinformatiska metoder (TreeMix och SplitsTree). Resultaten visar 1) att sydliga populationer divergerar tidigt som förväntat, men inte tidigare än populationer på Grönland, och 2) att det finns fylogenetiska skillnader mellan kärn- och accessoriska gener. Fylogenin som inte bara följer glaciär tillbakagång kan bero av olika spirdningsvägar in i, och över Europa. I motsats till våra förväntningar behövde kärngener fler migrationshändelser och mer nätverksstruktur för att förklara datan, kanske på grund av att dessa gener förekommer i regioner med hög rekombination. Accessoriska gener visade högre variation och färre totala migrationshändelser än kärngener, vilket kan tyda på att lokal anpassningar påverkar dessa gener mer. Kärngeners fylogenier var mer konsekventa än de från accessoriska gener, potentiellt på grund av renande selektion och deras väsentliga cellulära funktioner. För fylogenetiska studier av populationer som korsas med varandra 3 bör evolutionära skillnader mellan regioner i genomet beaktas, eftersom lika hantering av variabla platser i genomet kanske inte visar mångfalden av evolutionära mönster inom arten.

Keywords

accessory genes, recombination, phylogeny, Oxyria digyna, gene flow, core genes, accessoriska gener, rekombination, kärngener, genflöde, fylogeni

Citation

ISBN

Part of the series

Articles

Department

Defence location

Opponent

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By