两全其美:群体遗传模型与数量遗传模型的结合
种群与进化
2022-11-01 v2 偏微分方程分析
摘要
众多处于迁移-选择平衡下的性状被证明呈现出复杂的遗传结构模式,其效应大小方差较大。然而,此类遗传结构得以稳定的条件尚待研究,因为由于所产生系统的高度复杂性,研究大量微小等位基因效应对空间多态性维持的影响在数学上颇具挑战。特别地,在最简单的单倍体种群、两斑块环境情形中,尽管从群体遗传学已知对称情况下单一主效位点的多态性是稳定的,但对于当多基因背景也对性状有贡献时该多态性如何保持,尚不存在解析预测。本文旨在通过引入一种新的生态-进化方法论来回答此问题,该方法使我们能够考虑主效位点与由小效应位点产生的数量背景的共同贡献,其中遗传依据对无穷小模型的扩展进行编码。在数量位点贡献方差较小的情形下,我们利用新的凸分析论证证明性状依据正态分布集中于主效等位基因周围。这使得可利用时间尺度分离方法降低系统复杂性。我们预测了一种文献未记载的现象:尽管存在强烈局部适应选择,主效位点多态性仍会丧失,因为数量背景缓慢破坏了主效位点上快速建立的多态性,该现象由基于个体的模拟所证实。我们的研究凸显了数量背景的分离如何通过引发迁移崩溃极大地影响主效位点的动态。
引用
@article{arxiv.2111.11142,
title = {The best of both worlds: Combining population genetic and quantitative genetic models},
author = {Léonard Dekens and Sarah P. Otto and Vincent Calvez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.11142},
year = {2022}
}