过去和未来对SuZuki果蝇（Drosophila suzukii）入侵所面临的适应性挑战：来自新型基因组资源以及结合个体测序和群体测序数据的统计方法的见解

《Molecular Ecology》：Adaptive Challenges of Past and Future Invasion of Drosophila suzukii: Insights From Novel Genomic Resources and Statistical Methods Combining Individual and Pool Sequencing Data

　　基因组资源与环境关联分析揭示入侵果蝇的适应性挑战与未来风险

　　

摘要

全球变化正在加速生物入侵，因此了解物种如何在新环境中适应以改进管理策略至关重要。基因组数据通过基因型-环境关联（GEA）研究提供了有关适应性的宝贵见解，这些研究能够识别与入侵成功相关的基因和生物过程；同时，通过几何基因组偏移（gGO）统计方法可以估计物种对新环境的遗传（不）适应性。在这里，我们利用新的基因组资源和统计方法研究了入侵性害虫〈i>Drosophila suzukii的遗传适应性。我们使用了一种新的染色体级基因组组装技术，并结合了来自37个种群的数据，包括公开可用的数据以及新生成的混合和单一样本测序数据，这些数据通过改进版的BayPass软件进行分析，该软件专为这类混合数据集设计。首先，我们确定了本土种群和入侵种群之间存在遗传差异的基因组区域。然后，通过考虑29个环境协变量进行GEA分析，我们估算了来源环境与入侵区域之间的基因组偏移（gGO），揭示了〈i>D. suzukii在以往入侵过程中可能面临的适应挑战。此外，我们还估算了尚未被入侵地区的基因组偏移，以预测未来的入侵风险，并识别出可能产生预先适应种群的区域。我们的研究结果揭示了许多与入侵状态相关的基因组区域。然而，通过gGO分析进一步考察对特定环境变量的广泛适应性模式后，我们发现〈i>D. suzukii种群在其主要入侵范围内可能只面临有限的适应挑战，而某些未受入侵的地区仍然面临较高的未来入侵风险。我们的研究为〈i>D. suzukii的适应性提供了重要见解，并为预测生物入侵提供了一个实用的群体基因组学框架，适用于多种物种。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

所有数据均已存入SRA数据库（项目编号PRJNA1032894）。这些数据包括用于日本菌株从头组装的Pacbio HiFi原始读段（运行ID：SRR29552229）和HiC文库配对末端序列（运行ID：SRR29552230），以及所有新的Pool-Seq和Ind-Seq数据（详见表S1和S2中的访问信息）。注释后的〈i>dsu_isojap1.0全基因组组装版本可在NCBI数据库中公开获取，ID为GCA_043229665.1（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/datasets/genome/GCF_043229965.1/）。新开发的BayPass软件版本（v3.0）可在https://forge.inrae.fr/mathieu.gautier/baypass_public处获取。