Genetic differentiation of guppy in micro-scale and association between heterozygosity and ornament

Podział populacji na subpopulacje jest powszechnym zjawiskiem w świecie organizmów żywych. Miedzy poszczególnymi subpopulacjami obserwujemy genetyczne zróżnicowanie, co oznacza, że frekwencje alleli w każdej grupie są odmienne. Jednym z celów pracy było zbadanie zróżnicowania genetycznego gupików występujących na dystansie 400 m w strumieniu. W pierwszej części pracy analizowano strukturę genetyczną gupików w mikroskali. W badaniach wykorzystano 152 samce, pochodzące z pięciu miejsc strumienia, oddalonych co 100 m. Stopień genetycznego zróżnicowania oszacowany został na podstawie genotypów 9 markerów mikrosatelitarnych. Wartości FST między wszystkimi parami miejsc były nieistotne statystycznie. Brak zróżnicowania genetycznego między próbami wykazała także analiza w programie Structure. Badane grupy pochodzą więc z jednej populacji. Odstępstwa częstości alleli od równowagi Hardy’ego-Weinberga wykazano w trzech z dziewięciu loci. Test wskazywał na niedobór heterozygot, czego przyczyną może być obecność alleli zerowych.Celem drugiej części pracy było sprawdzenie czy istnieje zależność między heterozygotycznością osobnika a względną wielkością ornamentu płciowego. Zbadano związek między heterozygotycznością oszacowaną na podstawie 9 loci mikrosatelitarnych a powierzchnią pomarańczowych plam na ciele samców. Gupiki są modelowym gatunkiem w badaniach dotyczących doboru płciowego, osobniki posiadające bardziej jaskrawe zabarwienie faworyzowane są przez samice. Badania wykazały że względna powierzchnia ornamentów płciowych może reprezentować poziom heterozygotyczności osobnika. Wykazano pozytywną korelację między heterozygotycznością w 9 loci mikrosatelitarnych a wielkością pomarańczowych plam (standaryzowany współczynnik regresji β=0.29, F=14.02, P=0.0003).

The purpose of the study was to analyse the genetic structure of guppy (Poecilia reticulata) in microscale. Genetic differentiation was examined by genotyping 152 individuals from 5 sites sampled every 100 m along the stream at 9 microsatellite loci. Pairwise FST values estimated for all loci were not statistically significant. Lack of genetic differentiation among the groups was confirmed by Structure analysis. Thus, guppies sampled in this study represent a single population.In the second part of the study, I examined the association between heterozygosity, estimated on the basis of 9 microsatellite loci, and male colouration. I found that heterozygosity is a significant predictor of the relative area of orange spots, a trait under strong female preference in this species.