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外れ値をスキャンするためにゲノムおよび表現型データを使用することは、ハイブリダイゼーションと種分化の研究の主力です。自然ハイブリッドゾーンの地理的クライン分析は、ベースラインの遺伝子登録パターンからの偏差を検出することにより、選択の推定上の署名を特定するために広く使用されています。他の外れ値ベースのアプローチと同様に、人口統計学的履歴は、中立領域を選択しているように見えることがあり、その逆も同様です。この研究では、さまざまな進化シナリオの下での地理的クライン分析の堅牢性を評価するために、前後の個人ベースのシミュレーションアプローチを使用します。私たちは、異なる年齢、DEMEサイズ、移動率で複数のステッピングストーンハイブリッドゾーンをモデル化し、さまざまな種類の選択の下で進化しました。ドリフトはクラインの形を歪め、選択の署名の偽陽性率を上げることがわかりました。この効果は、特にDEMES間の移動が低い場合、ハイブリッドゾーンの年齢とともに増加します。ドリフトはまた、ハイブリダイゼーションの有害な効果の署名をゆがめ、遺伝的互換性と特に、適応性内閉じ込めとして偽のタイピングを起こしやすい傾向があります。我々の結果は、地理的なクラインが、ハイブリッド個体の大部分を持つ若いハイブリッドゾーンでの異常値の分析に最も役立つことを示唆しています。現在のアプローチは、適応性の遺伝子序を過大評価し、不適応遺伝子型に対する選択を過小評価する可能性があります。
外れ値をスキャンするためにゲノムおよび表現型データを使用することは、ハイブリダイゼーションと種分化の研究の主力です。自然ハイブリッドゾーンの地理的クライン分析は、ベースラインの遺伝子登録パターンからの偏差を検出することにより、選択の推定上の署名を特定するために広く使用されています。他の外れ値ベースのアプローチと同様に、人口統計学的履歴は、中立領域を選択しているように見えることがあり、その逆も同様です。この研究では、さまざまな進化シナリオの下での地理的クライン分析の堅牢性を評価するために、前後の個人ベースのシミュレーションアプローチを使用します。私たちは、異なる年齢、DEMEサイズ、移動率で複数のステッピングストーンハイブリッドゾーンをモデル化し、さまざまな種類の選択の下で進化しました。ドリフトはクラインの形を歪め、選択の署名の偽陽性率を上げることがわかりました。この効果は、特にDEMES間の移動が低い場合、ハイブリッドゾーンの年齢とともに増加します。ドリフトはまた、ハイブリダイゼーションの有害な効果の署名をゆがめ、遺伝的互換性と特に、適応性内閉じ込めとして偽のタイピングを起こしやすい傾向があります。我々の結果は、地理的なクラインが、ハイブリッド個体の大部分を持つ若いハイブリッドゾーンでの異常値の分析に最も役立つことを示唆しています。現在のアプローチは、適応性の遺伝子序を過大評価し、不適応遺伝子型に対する選択を過小評価する可能性があります。
The use of genomic and phenotypic data to scan for outliers is a mainstay for studies of hybridization and speciation. Geographic cline analysis of natural hybrid zones is widely used to identify putative signatures of selection by detecting deviations from baseline patterns of introgression. As with other outlier-based approaches, demographic histories can make neutral regions appear to be under selection and vice versa. In this study, we use a forward-time individual-based simulation approach to evaluate the robustness of geographic cline analysis under different evolutionary scenarios. We modelled multiple stepping-stone hybrid zones with distinct age, deme sizes, and migration rates, and evolving under different types of selection. We found that drift distorts cline shapes and increases false positive rates for signatures of selection. This effect increases with hybrid zone age, particularly if migration between demes is low. Drift can also distort the signature of deleterious effects of hybridization, with genetic incompatibilities and particularly underdominance prone to spurious typing as adaptive introgression. Our results suggest that geographic clines are most useful for outlier analysis in young hybrid zones with large populations of hybrid individuals. Current approaches may overestimate adaptive introgression and underestimate selection against maladaptive genotypes.
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