シレン中のSLX1/Y1遺伝子の矛盾する系統発生シグナル

背景：DNA配列データからの証拠の増加により、異なる遺伝子に基づく系統発生が互いに劇的に異なる可能性があることが明らかになりました。これは、結合または内部または内部のいずれかのプロセス、または方法論的または確率論的なエラーによるものである可能性があります。ここでは、同じ遺伝子の2つの部分（SLX1/Y1）がシレン（カリオフィラ科）内の矛盾する系統を示す壮大なケースを調査します。SLX1とSLY1は、Silene Sectの双子型メンバーの性染色体上の性別の遺伝子です。エリザンテ。 結果：いくつかのシレン酸種におけるSLX1/Y1遺伝子のホモログを配列決定しました。SLX1/Y1領域のさまざまな部分が異なる系統発生シグナルを与えることを実証します。主要な矛盾は、Silene vulgarisとS. Sect。Conoimorpha（S。Conica and Relative）は、ポジションを交換します。遺伝子の重複に続いて組換え（結節内プロセス）がシレンSLX1/Y1遺伝子の系統発生的競合を説明できるかどうかを判断するために、新しい確率的で複数のプライマーペアPCRアプローチを使用します。系統発生紛争の説明として、遺伝子の重複/損失を裏付ける証拠は見つかりませんでした。 結論：サイレンSLX1/Y1遺伝子の系統発生的競合は、PCR中のin vitro組換えなど、パラロジーやアーティファクトでは説明できません。紛争へのサポートは、可能性のあるソースとして方法論的または確率論的エラーを除外するのに十分なほど強力です。代わりに、系統発生の不一致は、古代の種間ハイブリダイゼーションまたは不完全な系統並べ替えに続く2つの分岐する対立遺伝子の組換えによって引き起こされた可能性があります。これらのイベントはおそらく数百万年前に行われました。この例は、ゲノムのさまざまな部分が異なる進化の歴史を持っている可能性があることを明確に示しており、分類関係の再構築に複数の遺伝子を使用することの重要性を強調しています。

BACKGROUND: Increasing evidence from DNA sequence data has revealed that phylogenies based on different genes may drastically differ from each other. This may be due to either inter- or intralineage processes, or to methodological or stochastic errors. Here we investigate a spectacular case where two parts of the same gene (SlX1/Y1) show conflicting phylogenies within Silene (Caryophyllaceae). SlX1 and SlY1 are sex-linked genes on the sex chromosomes of dioecious members of Silene sect. Elisanthe. RESULTS: We sequenced the homologues of the SlX1/Y1 genes in several Sileneae species. We demonstrate that different parts of the SlX1/Y1 region give different phylogenetic signals. The major discrepancy is that Silene vulgaris and S. sect. Conoimorpha (S. conica and relatives) exchange positions. To determine whether gene duplication followed by recombination (an intralineage process) may explain the phylogenetic conflict in the Silene SlX1/Y1 gene, we use a novel probabilistic, multiple primer-pair PCR approach. We did not find any evidence supporting gene duplication/loss as explanation to the phylogenetic conflict. CONCLUSION: The phylogenetic conflict in the Silene SlX1/Y1 gene cannot be explained by paralogy or artefacts, such as in vitro recombination during PCR. The support for the conflict is strong enough to exclude methodological or stochastic errors as likely sources. Instead, the phylogenetic incongruence may have been caused by recombination of two divergent alleles following ancient interspecific hybridization or incomplete lineage sorting. These events probably took place several million years ago. This example clearly demonstrates that different parts of the genome may have different evolutionary histories and stresses the importance of using multiple genes in reconstruction of taxonomic relationships.