系統発生的方法は、深い進化の歴史を解決する際に従来の多焦点アプローチを上回る：形成アリのケーススタディ

背景：超容認された要素（UCE）は、さまざまな分類群の系統発生体で成功裏に使用されていますが、系統発生推論におけるその力は、従来のサンガーシーケンスデータセットのそれと比較してまだ広く比較されていません。さらに、昆虫を含む無脊椎動物に関するUCEデータはまばらです。959 UCE遺伝子座の系統発生的情報性をサンガーシーケンスを介して得られた10個の核マーカーの多焦点データセットと比較し、これら2種類のデータが2番目に多い種類の豊富なサブファミリーの進化的歴史を解決および日付にする能力をテストしました。世界のアリ、フォーミシナエ。 結果：系統解析では、UCEが形成アリの古代および浅い関係を解決する際に優れていることを示しており、ノードサポートの増加とより解決された系統発生によって実証されています。系統発生的な情報メトリックは、分類群の同一のセットから生成された10遺伝子データマトリックスと比較して2倍の改善を示しています。包括的なUCE系統発生に基づいて、フォーミシン分類を大幅に改善することができました。UCEとサンガーの両方のデータを使用した私たちの発散年齢の推定は、クラウングループの形成層が以前に提案されたよりも古い（104-117 MA）であることを示しています。生物地理学的分析では、cladogenesisの特定のハブなしで、すべての大陸でサブファミリーの多様化が発生したと推測しています。 結論：uceは、形成関係を推定する際に、多焦点データセットよりもはるかに優れていることがわかりました。クレードの初期の歴史は、私たちのゲノム規模のデータを使用しても解決できない古代の急速な発散イベントのために不確実なままですが、これは主に長い支店が請求するいくつかの問題のある分類群の影響である可能性があります。サンガーデータとUCEデータの両方からの発散年齢の比較は、デート分析に対するUCEの有効性を示しています。この比較研究では、昆虫系統発生体のUCEの約束と制限の両方を強調し、サンガーから次世代シーケンスアプローチへの移行を考慮して、進化生物学者の増加に役立つことが証明されます。

BACKGROUND: Ultraconserved elements (UCEs) have been successfully used in phylogenomics for a variety of taxa, but their power in phylogenetic inference has yet to be extensively compared with that of traditional Sanger sequencing data sets. Moreover, UCE data on invertebrates, including insects, are sparse. We compared the phylogenetic informativeness of 959 UCE loci with a multi-locus data set of ten nuclear markers obtained via Sanger sequencing, testing the ability of these two types of data to resolve and date the evolutionary history of the second most species-rich subfamily of ants in the world, the Formicinae. RESULTS: Phylogenetic analyses show that UCEs are superior in resolving ancient and shallow relationships in formicine ants, demonstrated by increased node support and a more resolved phylogeny. Phylogenetic informativeness metrics indicate a twofold improvement relative to the 10-gene data matrix generated from the identical set of taxa. We were able to significantly improve formicine classification based on our comprehensive UCE phylogeny. Our divergence age estimations, using both UCE and Sanger data, indicate that crown-group Formicinae are older (104-117 Ma) than previously suggested. Biogeographic analyses infer that the diversification of the subfamily has occurred on all continents with no particular hub of cladogenesis. CONCLUSIONS: We found UCEs to be far superior to the multi-locus data set in estimating formicine relationships. The early history of the clade remains uncertain due to ancient rapid divergence events that are unresolvable even with our genomic-scale data, although this might be largely an effect of several problematic taxa subtended by long branches. Our comparison of divergence ages from both Sanger and UCE data demonstrates the effectiveness of UCEs for dating analyses. This comparative study highlights both the promise and limitations of UCEs for insect phylogenomics, and will prove useful to the growing number of evolutionary biologists considering the transition from Sanger to next-generation sequencing approaches.