近期气候变化与历史人口结构预测了两种寄主特化松叶蜂物种之间的基因混合空间模式

《Molecular Ecology》：Recent Climate Change and Historical Population Structure Predict Spatial Patterns of Admixture Between Two Host-Specialised Pine Sawfly Species

　　人类活动通过气候变化间接影响松叶锯蜂种群杂交化程度，且需控制种群遗传结构以避免虚假关联。

　　

摘要

人类活动对生物多样性有着深远的影响，包括增加生殖隔离物种之间的杂交现象。理解人类活动如何影响杂交动态的一种方法是评估干扰因素（如城市化、气候变化）与杂交现象之间的相关性。由于杂交现象的变化也可能由与近期人类活动无关的历史因素引起，因此必须考虑种群结构以避免出现虚假的相关性。在这里，我们结合环境和高覆盖度的全基因组重测序数据，研究了人类活动及种群结构如何影响两种适应不同松树的松树锯蝇——Neodiprion lecontei和Neodiprion pinetum之间的杂交动态。我们发现N. lecontei和N. pinetum的种群结构存在显著差异，我们推测这源于它们对寄主植物的不同选择。此外，我们还发现最近的基因混合既具有不对称性，又在地理上存在差异。线性回归分析表明，在N. lecontei和N. pinetum中，基因混合的比例受到间接人类干扰（即气候变化）的影响，而非直接人类干扰（如城市化）的影响。最后，在N. pinetum中，我们发现基因混合与直接人类干扰之间存在虚假关联，但当回归模型通过引入遗传主成分得分作为协变量来考虑种群结构后，这种关联消失了。总体而言，我们的数据表明间接人类活动和种群结构都对N. lecontei和N. pinetum之间的基因混合地理变异有贡献。我们的研究还强调了在试图确定杂交现象的环境预测因子（无论是否与人类活动相关）时，充分控制种群结构的重要性。

利益冲突

所有作者均声明没有利益冲突。

数据可用性声明

Neodiprion lecontei和Neodiprion pinetum的全基因组重测序原始数据已发布在NCBI SRA数据库中（访问编号PRJNA1221225）。手稿中用于重现分析的所有输入文件和脚本均可在Dryad平台上获取（https://doi.org/10.5061/dryad.kh18932jw）。环境数据来源于公共领域的资源：美国的土地覆盖情况（https://www.mrlc.gov/viewer/）和加拿大的土地覆盖情况（http://www.cec.org/north-american-environmental-atlas/land-cover-30m-2020/）；美国和加拿大的月平均最高气温数据（https://daac.ornl.gov/cgi-bin/dsviewer.pl?ds_id=2131）。

利益产生：本研究通过在上述公共数据库中分享数据和结果而产生效益。