Non-pollinator selection for a floral homeotic mutant conferring loss of nectar reward in Aquilegia coerulea

第一作者：Zachary Cabin

第一单位：加州大学圣巴巴拉分校

第一通讯：Scott A. Hodges

 Abstarct 

主要发现：Here, we describe a polymorphic population of Aquilegia coerulea with a naturally occurring floral homeotic mutant, A. coerulea var. daileyae, where the characteristic petals with nectar spurs are replaced with a second set of sepals. 

本文中，作者报道了一个蓝花耧斗菜（Aquilegia coerulea）的多态群体，该群体存在一个自然发生的花异型突变体（A. coerulea var. daileyae），该变种具有蜜距的花瓣会被第二组萼片所替代。

结果1-群体占比：Although it would be expected that this loss of pollinator reward would be disadvantageous to the mutant, we find that it has reached relatively high frequency (∼25%) and is under strong, positive selection across multiple seasons (s = 0.17–0.3) primarily due to reduced floral herbivory. 

虽然，丢失蜜距这种用来吸引授粉者的性状，对于该突变体显然是不利的；但是，作者发现该突变体在群体中的频率已经达到了非常高的水平（占25%左右），并且因为减少了草食动物对花的取食，该突变体在多个季节中受到强烈的正选择。

结果2-软清除：We identify the underlying locus (APETALA3-3) and multiple causal loss-of-function mutations indicating an ongoing soft sweep. 

作者鉴定到了该突变体性状的关键基因位点APETALA3-3，该位点上存在多重的功能丢失突变，表明该位点正在发生软性清除（soft sweep）。

结果3-连锁不平衡：Elevated linkage disequilibrium around the two most common causal alleles indicates that positive selection has been occurring for many generations. 

在两个最常见的关键等位基因附近的高水平连锁不平衡（LD）表明，该正向选择已经在该群体中发生了好几个世代。

结果4-同型交配：Lastly, genotypic frequencies at AqAP3-3 indicate a degree of positive assortative mating by morphology. 

最后，AqAP3-3位点的基因型频率表明，群体中该突变体存在一定程度的形态学上的同型交配。

结论：Together, these data provide both a compelling example that large-scale discontinuous morphological changes differentiating taxa can occur due to single mutations and a particularly clear example of linking genotype, phenotype, and fitness.

综上，本文的研究揭示了一个典型的案例，表明单一突变也能够造成能够区分类群的大规模不连续形态改变；同时，也为关联基因型、表型以及适应度提供了一个绝佳案例。

p.s. soft sweep与hard sweep：前者是指选择先前群体中已经存在的突变类型，或者同一位点上选择多个突变类型（即本文所指案例）；后者是指选择群体中新出现的突变类型，并且该突变通常为有益突变，频率会迅速上升至固定。

** Scott A. Hodges **

doi: https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.01.066

Journal: Current Biology

Published date: February 16, 2022