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CMT2 自然变异与全基因组甲基化变化及温度适应相关

种群与进化 2014-12-22 v2 基因组学

摘要

研究对新环境适应时的一个核心问题是遗传变异与表型可塑性之间的相互作用。拟南芥(Arabidopsis thaliana)已殖民全球多种生境,因此是研究环境适应潜在遗传机制的理想模型。在此,我们利用来自两个拟南芥种质收集组的公开数据(覆盖该物种的原生分布范围),识别与采样点气候差异相关的位点。为解决地理位置、气候与种群结构之间的混淆问题,我们开发了一种新的全基因组关联分析方法,该方法有助于检测潜在适应性位点,其中不同等位基因表现出不同的耐受气候范围。我们发现了 16 个此类新位点,其中许多包含具有氨基酸变化的候选基因,包括 Chromomethylase 2 (CMT2) 与季节性温度变异性之间的强关联。参考等位基因在温度季节性变异性较小的区域占主导地位,而破坏全基因组 CHH 甲基化的替代等位基因则存在于稳定和可变区域。我们的结果将 CMT2 的自然变异和差异化的全基因组 CHH 甲基化与拟南芥种质在不同季节性温度变异性生境中的分布联系起来。结果还表明,表观遗传修饰的遗传调控在自然适应中发挥作用,可能通过差异等位基因可塑性实现,并说明了利用新分析方法重新分析现有数据对于更全面理解适应机制的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.1310.4522,
  title  = {Natural CMT2 variation is associated with genome-wide methylation changes and temperature adaptation},
  author = {Xia Shen and Simon Forsberg and Mats Pettersson and Zheya Sheng and Orjan Carlborg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.4522},
  year   = {2014}
}

备注

Rewrite to improve clarity of presentation. Results unchanged. 43 p, 3 main fig, 1 main table, 15 suppl fig, 2 suppl tables. Particular updates - New title - More detailed abstract and introduction - Updated results section for clarity and focus - Updated discussion connecting work to unpublished work in other research groups - Corrected typos - Updated references and acknowledgements