Genomics approaches to surveying genetic diversity and informing conservation strategies

Publikation: Bog/antologi/afhandling/rapportPh.d.-afhandling

Abstract

Nylige fremskridt indenfor sekventeringsteknologi (såkaldt Next-Generation Sequencing), som tillader analyse af hele genomer bidrager med information af stor betydning for bevarelsen af biodiversitet på et hidtil uset niveau. Dette ph.d.-projekt demonstrerer værdien af at integrere populationsgenomiske metoder til at kortlægge genetisk diversitet, estimere vigtige populationsgenetiske parametre og informere forvaltnings- og bevaringsstrategier. Hvert af de fire kapitler fokuserer på en separat problemstilling indenfor biodiversitetsbevarelse og fremhæver hvordan genomiske tilgange har gjort en afgørende forskel i forhold til klassiske populationsgenetiske metoder.

Kapitel I adresserer spørgsmålet om afgrænsning af meningsfulde forvaltningsenheder i arter med komplekse evolutionære historier. Jeg undersøgte populationsstruktur, demografisk historie, indavl og lokal tilpasning i danske bestande af laksefisk tilhørende slægten Coregonus, hvis taksonomi er et yderst omstridt emne. Resultaterne viser at den fænotypisk afvigende snæbel (af nogle betegnet som C. oxyrhinchus) har unikke tilpasninger til høj salinitet og i højere grad end tidligere antaget adskiller sig evolutionært fra den mere almindeligt forekommende helt (C. lavaretus). Som følge heraf bør snæblen forvaltes som en separat enhed uanset artsstatus.
Fokus i Kapitel II er på håndtering af genetisk erosion i små og isolerede populationer. Jeg estimerede indavlsniveauer og evaluerede risikoen for udavlsdepression ved såkaldt assisteret genflow mellem populationer af hedepletvinge (Euphydryas aurinia); en sommerfugleart, der er udsat for betydelig habitatfragmentering. Analyserne viste høje indavlsniveauer, men også at populationerne er tæt beslægtede og ikke viser tegn på lokal tilpasning til forskellige miljøer. Ved brug af beslutningstræet af Frankham et al. (2011) viser disse resultater at assisteret genflow kan anvendes til at øge genetisk diversitet og reducere indavl i truede populationer med en lav risiko for udavlsdepression til følge.
I Kapitel III udforskes udfordringer for bevarelse af historisk hyppigt forekommende arter, som har oplevet nylige populationsnedgange. Jeg analyserede demografisk historie og målte indavl af to dykandearter, fløjlsand (Melanitta fusca) og havlit (Clangula hyemalis). Resultaterne viser at den nylige tilbagegang observeret i begge arter endnu ikke har ført til betydelig indavl, men sandsynligvis er knyttet til antropogene påvirkninger. Dette understreger vigtigheden af fortsat overvågning af genetisk diversitet og indavl for at sikre rettidige forvaltningsindgreb.
Kapitel IV omhandler interspecifik hybridisering og introgression. Jeg undersøgte hybridisering og genetiske selektionssignaturer hos den kritisk truede Europæisk ål (Anguilla anguilla) og den truede Amerikansk ål (A. rostrata); to geografisk udbredte, panmiktiske arter, som gyder i et overlappende område i Sargassohavet og kan hybridisere. De genomiske analyser kastede lys over hybridiserings-dynamikker, som ikke har kunnet klargøres med klassiske populationsgenetiske metoder. Resultaterne gav beviser for tidligere introgression i alle genomer fra Europæisk ål og gentagen introgression fra Amerikansk ål ind i Europæisk ål af en genomisk region under positiv selektion i begge arter, hvilket antyder at begge arter trækker på en fælles pulje af genetisk variation til fremtidige adaptiv respons.
OriginalsprogEngelsk
Antal sider144
StatusUdgivet - 29 nov. 2024

Citationsformater