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The genomics of sexually antagonistic selection

Titel Englisch The genomics of sexually antagonistic selection
Gesuchsteller/in Roulin Alexandre
Nummer 173178
Förderungsinstrument Projektförderung (Abt. I-III)
Forschungseinrichtung Département d'Ecologie et d'Evolution Faculté de Biologie et de Médecine Université de Lausanne
Hochschule Universität Lausanne - LA
Hauptdisziplin Oekologie
Beginn/Ende 01.07.2017 - 30.06.2021
Bewilligter Betrag 904'000.00
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Alle Disziplinen (2)

Disziplin
Oekologie
Zoologie

Keywords (5)

Melanin; Genomics; Sexually antagonistic selection; Color polymorphism; Melanin-based color

Lay Summary (Französisch)

Lead
1.Identifier les gènes impliqués dans l’élaboration de traits mélaniques2.Nous considérons la chouette effraie comme organisme modèle car cet oiseau est cosmopolite et sa biologie bien connue3.Nous planifions d’utiliser des méthodes génomiques pour identifier ces gènes4.Dès que des gènes auront été identifiés, nous pourrons effectuer un grand nombre d’étude en génétique et génomiques des populations, en écologie.
Lay summary

Etablir le lien entre phénotype et génotype est essentiel pour comprendre l’évolution, la maintenance et la fonction adaptative de la variation phénotypique inter-individuelles. L’identification des gènes impliqués dans l’élaboration de ces traits n’est pas simple particulièrement chez les organismes sauvages. C’est néanmoins un axe de recherche important pour étudier les colorations mélaniques qui montrent une grande diversité de fonctions. Par exemple, les pigments de mélanine protègent les organismes contre la lumière ultra-violette et leur tégument contre les phénomènes d’abrasion. Les couleurs mélaniques jouent également un rôle dans le camouflage et permet aux individus de démontrer leurs qualités intrinsèques aux compétiteurs et partenaires potentiels. Dans ce projet, notre but est d’étudier la génétique sous-jacente à la production de colorations mélaniques chez la chouette effraie en utilisant des outils génomiques. Cet oiseau est cosmopolite et son écologie, biogéographie et comportement sont très bien connus. Son plumage varie de blanc à roux foncé, un trait de plumage jouant un rôle essentiel dans les comportements de fourragement. Le plumage varie également d’immaculé à fortement maculé de taches noires, un trait reflétant la qualité des individus. En utilisant un pédigrée établi de 1996 à 2017, nous désirons chercher des gènes qui expliquent la variation dans la couleur rousse et le pointillé. Une fois que des gènes auront été identifiés, nous pourrons effectuer un grand nombre d’étude en génétique et génomiques des populations, en écologie.  

 

 

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 31.03.2017

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Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
153467 Sexually antagonistic selection: a role for the melanocortin system 01.07.2014 Projektförderung (Abt. I-III)
153467 Sexually antagonistic selection: a role for the melanocortin system 01.07.2014 Projektförderung (Abt. I-III)

Abstract

In sexual organisms, natural and sexual selection is differentially exerted on males and females due to their sex-specific roles in reproduction. Some traits are particularly interesting because they are selected in opposite direction in males and females. As a consequence, some alleles of the underlying genes confer advantages in one sex but disadvantages in the other sex. Identifying the genes harbouring such alleles is of major importance to understand how different alleles are maintained and whether the intensity of sexually antagonistic selection differs between populations, between closely related species belonging to the same genus, and between distantly related species. To tackle this issue at such a high phylogenetic level, we have to consider traits that are expressed in many organisms. This is the case with melanin that is produced not only by vertebrates and invertebrates but also by bacteria and fungi. This gives an opportunity to study the evolution of melanogenic genes across distantly related organisms. The present project will be mainly conducted in a species, the barn owl (Tyto alba), with which we are working for already 26 years. In Swiss barn owls, melanin-based coloration is positively selected in females but negatively in males. It is therefore relevant to identify the genes that experience sexually antagonistic selection using genomic tools. Once identified, we will pursue a number of studies to test evolutionary scenarios in the barn owl such as whether alleles conferring fitness benefits in one sex are more or less often inherited by the other sex than expected at random. We will then study the potential role of biogeography in the evolution of sexually antagonistic selection by investigating how these genes evolved in the worldwide-distributed Tytonidae family. Finally, we will perform molecular evolutionary studies to investigate how the genes that experience sexually antagonistic selection in the barn owl evolved throughout the animal kingdom. This research agenda is of general interest in the field of evolutionary biology and the results will have implications far beyond the organism used in the project, the barn owl. Indeed, melanin is of medical importance not only because these pigments protect organisms from various environmental stressful factors but also because a number of their underlying genes have pleiotropic effects and account for various human diseases.
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