Популяционно-генетическая модель для реконструкции аллотетраплоидного видообразования и длительной эволюции: применение к двум видам тысячелистника

Аллотетраплоидное видообразование, то есть возникновение гибридного тетраплоидного вида от двух диплоидных видов, а также длительная эволюция тетраплоидных популяций и видов имеют большое значение для растений. Мы разработали популяционно-генетическую модель для оценки параметров популяционной генетики тетраплоидных популяций по данным о предковых и дочерних видах. Два вида тысячелистника — Achillea alpina-4x и A. wilsoniana-4x — возникли в результате аллотетраплоидизации от диплоидных предковых видов A. acuminata-2x и A. asiatica-2x. Однако популяционно-генетические процессы при этом подробно не изучались. Мы применили модель к последовательностям трёх ядерных генов в популяциях четырёх видов тысячелистника и сравнили характер их изменчивости с таковым для четырёх пластидных участков. Данные по пластидам указывали, что два тетраплоидных вида, вероятно, возникли в результате нескольких независимых событий аллополиплоидизации и с тех пор накопили множество мутаций. Анализ ядерных данных выявил низкую частоту гомеологичной рекомбинации или конверсии генов, а также снижение генетического разнообразия по сравнению с совокупным уровнем у обоих диплоидных видов. Проведённый анализ с использованием новой вероятностной модели позволяет предположить наличие генетического «узкого места» в период тетраплоидного видообразования, длительную эволюционную историю двух тетраплоидных видов и ограниченный генетический обмен между их гомеологичными геномами.