同胞物种形成过程中基因组差异的对比特征

从单一物种的“标记清楚的品种”到过渡“良好定义species'，尤其是在不存在的地理障碍基因流(同域)都具有一个不解进化生物学家达尔文以来曾经1，2。基因流抵消了全基因组分化的积累，这是物种形成的标志，并增加了完成物种形成过程的不可逆转的生殖屏障(不相容性)进化的可能性3。理论预测，不同选择性状的遗传结构会影响同伴物种是否发生4，但是该理论的实证检验很少，因为由于其独特的生物学特性和进化历史，难以跨物种收集和综合综合数据5。

在这里，在新热带丽鱼科鱼类的年轻物种群中(Amphilophusspp。)，我们分析了种群和物种之间的基因组差异。通过产生一个新的基因组装配并重新测序453个基因组，我们发现了性状的遗传结构，这些性状被认为对差异很重要。影响生态性能和/或配偶选择的单基因或寡聚性状不同的物种显示出明显的局部基因组分化。相比之下，在多基因性状上有所不同的物种之间的分化在基因组上是广泛分布的，并且总体上要高得多，这与有效且稳定的全基因组全基因障碍的进化一致。因此，我们得出的结论是，简单的性状体系结构并不总是像以前建议的那样有利于利用基因流进行物种形成，而多基因体系结构可以促进交配中的快速和稳定的物种形成。

主要

长期以来，人们一直认为物种形成需要地理屏障来限制基因流的均质化作用(异源物种形成;但请参见参考文献6)。最近，人们认识到物种形成也可以在没有地理障碍的情况下(在同胞条件下)发生，尽管只有少数经验例子被广泛接受1。同胞形态是具有基因流动的形态的最极端形式。理论模型预测与基因流动该形态强烈促进如果下发散性状选择也有助于选型交配4，6，7，8。而且，如果不同选择的性状是基于很少的基因座而不是许多基因座，则通常认为基因流的形成更容易发生，前提是每个位点的效应更大，并且作用于这些基因座的选择会更强。此外，以更少的位点，重组是不太可能打破共适于等位基因4，9。

与基因流动形态的早期阶段基因组研究10已经发现，初期的物种之间的区分通常仅限于少数的基因组区域2，11，12，13，14。这样的“屏障基因座”，其抵抗基因流的均匀化效果的发现，符合理论预期4，6，7，8。除了拟议的主要影响基因座的物种形成的关键作用，理论工作还表明，许多小影响基因座可以共同构成基因流的有效全基因组屏障15。经典的多位元折线理论16个基因组模拟17，18支撑的假设许多弱选择等位基因的协同作用可促进基因组显着差异的快速积聚5，13。但是，没有经验证据表明小效应基因座的协同作用足以引发共生物种形成。

迈达斯慈鲷鱼形成了极年轻的物种复合体(描述的13个物种;仅约16,700年之久)，并出现在七个最近形成的，小而孤立的火山口湖(CLs)中，这些湖独立于尼加拉瓜和马那瓜大湖(GL)来定殖(图1a，c)。在CLS的Apoyo和Xiloá，迈达斯鲷形成辐射适应，这是同域的广泛接受的教科书的例子19，20，21。已提出的驱动物种形成的关键生态特征包括颜色，嘴唇大小，咽颌形态和体形22(图1b)。这些特征不仅与选择不同19有关，20，23，24和/或正选型交配23，25，26，但也被建议在它们的遗传结构，以改变23，27，28。在这里，我们不仅仅讨论生态机会的作用(如前所述[ 29])，而且根据理论工作4的建议，研究发散选择下的性状的遗传结构是否会影响形成基因组发散物种的倾向。

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