AbstractA detailed understanding of

Abstract

A detailed understanding of the genetic structure of populations and an accurate interpretation of processes driving contemporary patterns of gene flow are fundamental to successful spatial conservation management. The field of seascape genetics seeks to incorporate environmental variables and processes into analyses of population genetic data to improve our understanding of forces driving genetic divergence in the marine environment. Information about barriers to gene flow (such as ocean currents) is used to define a resistance surface to predict the spatial genetic structure of populations and explain deviations from the widely applied isolation-by-distance model. The majority of seascape approaches to date have been applied to linear coastal systems or at large spatial scales (more than 250 km), with very few applied to complex systems at regional spatial scales (less than 100 km). Here, we apply a seascape genetics approach to a peripheral population of the broadcast-spawning coral Acropora spicifera across the Houtman Abrolhos Islands, a high-latitude complex coral reef system off the central coast of Western Australia. We coupled population genetic data from a panel of microsatellite DNA markers with a biophysical dispersal model to test whether oceanographic processes could explain patterns of genetic divergence. We identified significant variation in allele frequencies over distances of less than 10 km, with significant differentiation occurring between adjacent sites but not between the most geographically distant ones. Recruitment probabilities between sites based on simulated larval dispersal were projected into a measure of resistance to connectivity that was significantly correlated with patterns of genetic divergence, demonstrating that patterns of spatial genetic structure are a function of restrictions to gene flow imposed by oceanographic currents. This study advances our understanding of the role of larval dispersal on the fine-scale genetic structure of coral populations across a complex island system and applies a methodological framework that can be tailored to suit a variety of marine organisms with a range of life-history characteristics.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อเข้าใจรายละเอียดของโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรและความถูกต้องของกระบวนการขับรูปแบบร่วมสมัยของยีนลำดับพื้นฐานการจัดการอนุรักษ์พื้นที่ประสบความสำเร็จได้ ด้านพันธุศาสตร์ซีสเคปพยายามรวมตัวแปรสิ่งแวดล้อมและกระบวนการในการวิเคราะห์ข้อมูลทางพันธุกรรมของประชากรความเข้าใจของเราของกองกำลังขับ divergence พันธุกรรมในสภาพแวดล้อมทางทะเล ข้อมูลเกี่ยวกับอุปสรรคการไหลของยีน (เช่นมหาสมุทรกระแส) ถูกใช้เพื่อกำหนดความต้านทานพื้นผิวการทำนายโครงสร้างปริภูมิทางพันธุกรรมของประชากร และอธิบายความแตกต่างจากแบบแยกตามระยะใช้กันอย่างแพร่หลาย ส่วนใหญ่แนวซีสเคปวันได้ถูกประยุกต์ใช้กับระบบเชิงเส้นชายฝั่งหรือระดับพื้นที่มีขนาดใหญ่ (มากกว่า 250 กม.), มีน้อยใช้กับระบบที่ซับซ้อนในระดับพื้นที่ระดับภูมิภาค (น้อยกว่า 100 กิโลเมตร) ที่นี่ เราใช้วิธีการพันธุศาสตร์ซีสเคปประชากรต่อพ่วง Acropora spicifera ปะการังที่วางไข่ออกอากาศข้ามเกาะ Houtman Abrolhos ระบบละติจูดสูงซับซ้อนแนวปะการังฝั่งเซ็นทรัลของออสเตรเลียตะวันตก เราควบคู่ข้อมูลพันธุกรรมของประชากรจากแผงของเครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด microsatellite กับแบบ biophysical dispersal การทดสอบกระบวนการ oceanographic สามารถอธิบายรูปแบบของพันธุกรรม divergence เราระบุการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในความถี่ของ allele ผ่านระยะทางน้อยกว่า 10 กม. พร้อมสร้างความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญที่เกิดขึ้นระ หว่างไซต์ติด แต่ไม่ใช่ ระหว่างห่างไกลกันทางภูมิศาสตร์มากที่สุด สรรหากิจกรรมระหว่างขึ้น dispersal larval จำลองคาดการณ์เป็นการวัดความต้านทานการเชื่อมต่อที่ถูกมาก correlated กับรูปแบบของ divergence พันธุกรรม การเห็นรูปแบบของโครงสร้างพันธุกรรมปริภูมิฟังก์ชันของข้อจำกัดลำดับยีนที่กำหนด โดย oceanographic กระแส ศึกษาล่วงหน้าเราเข้าใจบทบาทของ larval dispersal บนโครงสร้างปรับระดับพันธุกรรมของประชากรปะการังทั่วระบบเกาะซับซ้อน และใช้กรอบ methodological ที่สามารถปรับให้เหมาะสมกับความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทางทะเลหลากหลายลักษณะประวัติชีวิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม

ความเข้าใจรายละเอียดของโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากร และการตีความที่ถูกต้องของกระบวนการขับร่วมสมัยรูปแบบการไหลของยีนมีพื้นฐานการจัดการการอนุรักษ์พื้นที่ที่ประสบความสำเร็จสาขาพันธุศาสตร์ ซีสเคป พยายามที่จะรวมสิ่งแวดล้อมและกระบวนการในการวิเคราะห์ข้อมูลทางพันธุกรรมของประชากรที่จะปรับปรุงความเข้าใจของแรงผลักดันทางพันธุกรรมที่แตกต่างในสิ่งแวดล้อมทางทะเลข้อมูลเกี่ยวกับอุปสรรคในการไหลของยีน ( เช่นกระแสน้ำขึ้นน้ำลง ) จะใช้เพื่อกำหนดความต้านทานพื้นผิว เพื่อทำนายโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากร และการอธิบายการเบี่ยงเบนจากการใช้กันอย่างแพร่หลายแบบแยกโดยระยะทาง ส่วนใหญ่ของซีสเคป แนวทางอาจได้ใช้ระบบเส้นหรือพื้นที่ชายฝั่งในระดับขนาดใหญ่ ( มากกว่า 250 กม. )ด้วยน้อยมาก ใช้กับระบบที่ซับซ้อนในระดับพื้นที่ ระดับภูมิภาค ( น้อยกว่า 100 กิโลเมตร ) ที่นี่ เราใช้วิธีต่อพ่วงทะเลพันธุศาสตร์ประชากรของปะการัง acropora ออกอากาศวางไข่ spicifera ข้าม houtman abrolhos เกาะ , ละติจูดสูงสลับซับซ้อนระบบแนวปะการังนอกชายฝั่งภาคกลางของออสเตรเลียตะวันตกคู่เรา ข้อมูลทางพันธุกรรมของประชากรจากแผงของไมโครแซทเทลไลท์ดีเอ็นเอมีรูปแบบการกระจายทางชีวกายภาพเพื่อทดสอบว่ากระบวนการประสานงานสามารถอธิบายรูปแบบของ genetic divergence เราระบุการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในความถี่มากกว่าระยะทางไม่เกิน 10 กิโลเมตรกับความแตกต่างที่เกิดขึ้นระหว่างเว็บไซต์สำคัญที่อยู่ติดกันแต่ไม่ระหว่างมากที่สุดทางภูมิศาสตร์ที่ห่างไกลที่ สรรหาบุคลากรตามความน่าจะเป็นระหว่างเว็บไซต์จำลองการแพร่กระจายหนอนถูกคาดในการวัดความต้านทานต่อการเชื่อมต่อนั้นมีความสัมพันธ์กับรูปแบบของความแตกต่างทางพันธุกรรม ,แสดงให้เห็นว่า รูปแบบของโครงสร้างทางพันธุกรรมเชิงพื้นที่เป็นส่วนของข้อ จำกัด การไหลที่กำหนดโดยยีนที่มีกระแสการศึกษาความก้าวหน้าของความเข้าใจในบทบาทของหนอนกระจายบนปรับขนาดโครงสร้างพันธุกรรมของประชากรทั่วเกาะปะการังระบบที่ซับซ้อนและใช้กรอบวิธีการที่สามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในทะเลที่มีช่วงของลักษณะประวัติศาสตร์มีชีวิต