Análisis de los efectos de eliminación de la endogamia sobre la frecuencia del genotipo en las etapas larvales del camarón chino
Autores: Fu, Qiang; Zhou, Jingxin; Luan, Sheng; Dai, Ping; Lyu, Ding; Chen, Baolong; Luo, Kun; Kong, Jie; Meng, Xianhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de los efectos de eliminación de la endogamia sobre la frecuencia del genotipo en las etapas larvales del camarón chino
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Animales marinos
Depresión por endogamia
Etapas de desarrollo larval
Frecuencia de genotipos
Análisis de barrido selectivo
Diversidad genética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los animales marinos poseen genomas de considerable complejidad y heterocigosidad. Su sistema reproductivo único, caracterizado por una alta fecundidad y tasas de mortalidad temprana sustanciales, aumenta el riesgo de endogamia, lo que puede llevar a una grave depresión por endogamia durante varias etapas del desarrollo larval. En este estudio, establecimos un conjunto de familias endogámicas, con un coeficiente de endogamia de 0.25, e investigamos los patrones de eliminación y las manifestaciones de la depresión por endogamia durante las principales etapas del desarrollo larval. Se utilizó secuenciación de genoma de representación reducida para explorar las características de frecuencia de genotipo a través de dos etapas típicas de eliminación. Los resultados revelaron una mortalidad notable en la eclosión y la metamorfosis en etapas de mysis y post-larvas. La depresión por endogamia también fue evidente durante estas etapas de desarrollo, con tasas de depresión del 24.36%, 29.23% y 45.28%. El análisis de segregación de SNPs indicó un papel importante de la selección gamética antes de la eclosión, representando el 45.95% de la desviación en la etapa de zoea. Durante la fase de selección cigótica del desarrollo larval, la deficiencia de homocigotos y el exceso de heterocigotos fueron los principales tipos de selección. La suma de los dos tipos explicó el 82.31% y el 89.91% de la selección cigótica en las etapas de mysis y post-larvas, respectivamente. La relación de distorsión general disminuyó del 22.37% al 12.86% en la etapa de desarrollo tardío. Se identificaron un total de 783 loci a través del análisis de barrido selectivo. También encontramos que los tipos de distorsión en el mismo locus podían cambiar después de la etapa de post-larvas. Los cambios predominantes incluyeron una transición de la selección gamética hacia la segregación normal y otras formas de distorsión hacia el exceso de heterocigotos. Esto puede atribuirse a una selección de alta intensidad sobre alelos perjudiciales y efectos de "genetic hitchhiking". Tras la eliminación larval, se preservó una mayor proporción de individuos heterocigotos. Detectamos un aumento en los parámetros de diversidad genética, como la heterocigosidad esperada, la heterocigosidad observada y el contenido de información polimórfica en la etapa de post-larvas. Estos hallazgos sugieren la presencia de numerosos alelos recesivos perjudiciales y su vinculación, y sugieren un papel importante de la hipótesis de dominancia parcial. Los resultados proporcionan valiosos conocimientos sobre los mecanismos de depresión por endogamia en animales marinos y ofrecen orientación para formular estrategias de cría en poblaciones de camarones.
Descripción
Los animales marinos poseen genomas de considerable complejidad y heterocigosidad. Su sistema reproductivo único, caracterizado por una alta fecundidad y tasas de mortalidad temprana sustanciales, aumenta el riesgo de endogamia, lo que puede llevar a una grave depresión por endogamia durante varias etapas del desarrollo larval. En este estudio, establecimos un conjunto de familias endogámicas, con un coeficiente de endogamia de 0.25, e investigamos los patrones de eliminación y las manifestaciones de la depresión por endogamia durante las principales etapas del desarrollo larval. Se utilizó secuenciación de genoma de representación reducida para explorar las características de frecuencia de genotipo a través de dos etapas típicas de eliminación. Los resultados revelaron una mortalidad notable en la eclosión y la metamorfosis en etapas de mysis y post-larvas. La depresión por endogamia también fue evidente durante estas etapas de desarrollo, con tasas de depresión del 24.36%, 29.23% y 45.28%. El análisis de segregación de SNPs indicó un papel importante de la selección gamética antes de la eclosión, representando el 45.95% de la desviación en la etapa de zoea. Durante la fase de selección cigótica del desarrollo larval, la deficiencia de homocigotos y el exceso de heterocigotos fueron los principales tipos de selección. La suma de los dos tipos explicó el 82.31% y el 89.91% de la selección cigótica en las etapas de mysis y post-larvas, respectivamente. La relación de distorsión general disminuyó del 22.37% al 12.86% en la etapa de desarrollo tardío. Se identificaron un total de 783 loci a través del análisis de barrido selectivo. También encontramos que los tipos de distorsión en el mismo locus podían cambiar después de la etapa de post-larvas. Los cambios predominantes incluyeron una transición de la selección gamética hacia la segregación normal y otras formas de distorsión hacia el exceso de heterocigotos. Esto puede atribuirse a una selección de alta intensidad sobre alelos perjudiciales y efectos de "genetic hitchhiking". Tras la eliminación larval, se preservó una mayor proporción de individuos heterocigotos. Detectamos un aumento en los parámetros de diversidad genética, como la heterocigosidad esperada, la heterocigosidad observada y el contenido de información polimórfica en la etapa de post-larvas. Estos hallazgos sugieren la presencia de numerosos alelos recesivos perjudiciales y su vinculación, y sugieren un papel importante de la hipótesis de dominancia parcial. Los resultados proporcionan valiosos conocimientos sobre los mecanismos de depresión por endogamia en animales marinos y ofrecen orientación para formular estrategias de cría en poblaciones de camarones.