Advanced

Intra-locus sexual conflict and sexually antagonistic genetic variation for fitness in hermaphroditic flatworm Mactrostomum lignano

Åhlén Sandblom., Jessica (2018) BIOM01 20142
Degree Projects in Biology
Abstract
Intra locus sexual conflict (IASC) occurs when sex-specific optima for a certain trait differs, and the trait is controlled by shared genes across the sexes. Sexual dimorphism is recognized to be a sign of previous or ongoing sexually antagonistic selection in separate sexed species, while hermaphrodites have been overlooked in the past due to their monomorphic appearance. Despite this, hermaphrodites should still experience IASC for several reasons, e.g. anisogamy. Previous studies have mainly focused on inter locus sexual conflict and sex allocation. In this novel study, I investigate IASC and the heritable components of variation in male and female sex role fitness in a hermaphroditic animal, Macrostomum lignano. The narrow sense... (More)
Intra locus sexual conflict (IASC) occurs when sex-specific optima for a certain trait differs, and the trait is controlled by shared genes across the sexes. Sexual dimorphism is recognized to be a sign of previous or ongoing sexually antagonistic selection in separate sexed species, while hermaphrodites have been overlooked in the past due to their monomorphic appearance. Despite this, hermaphrodites should still experience IASC for several reasons, e.g. anisogamy. Previous studies have mainly focused on inter locus sexual conflict and sex allocation. In this novel study, I investigate IASC and the heritable components of variation in male and female sex role fitness in a hermaphroditic animal, Macrostomum lignano. The narrow sense heritability for variation in fitness differed between the sexes, a possible sign of conflict, but no genetic correlation between sex functions could be detected. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Sexuell konflikt uppstår när optimum för en viss egenskap skiljer sig mellan könen, och kan ske på olika nivåer. Ur ett evolutionärt perspektiv studeras det framförallt mellan gener (IRSC), eller mellan alleler inom en och samma gen (IASC). Det fundamentala problemet ligger i att honor och hanar delar genetisk arkitektur men har olika ekologiska krav och behov.

Konflikten mellan de två könen handlar framförallt om reproduktion, så som val av partner, befruktning och vård av avkomma. Hermafroditer, där en individ har båda könen växelvis eller samtidigt, har tidigare visats kunna ha mycket brutala former av IRSC. Studier på växter har även visat att IASC är möjlig hos hermafroditer, men ännu har ingen visat detta hos djur trots att det... (More)
Sexuell konflikt uppstår när optimum för en viss egenskap skiljer sig mellan könen, och kan ske på olika nivåer. Ur ett evolutionärt perspektiv studeras det framförallt mellan gener (IRSC), eller mellan alleler inom en och samma gen (IASC). Det fundamentala problemet ligger i att honor och hanar delar genetisk arkitektur men har olika ekologiska krav och behov.

Konflikten mellan de två könen handlar framförallt om reproduktion, så som val av partner, befruktning och vård av avkomma. Hermafroditer, där en individ har båda könen växelvis eller samtidigt, har tidigare visats kunna ha mycket brutala former av IRSC. Studier på växter har även visat att IASC är möjlig hos hermafroditer, men ännu har ingen visat detta hos djur trots att det är högst möjligt i teorin.

I denna studie har jag undersökt förekomsten av IASC hos hermafroditiska plattmaskar Macrostomum lignano. Om det förekommer en konflikt mellan könen, eller mellan könsrollerna som är fallet för hermafroditer, kommer det kunna påvisas genom en genetisk korrelation där fitness, förmågan att få vitala avkommor, ökar för en könsroll medan den minskar för den andra rollen.

Jag födde upp halvsyskon märkta med ett flourescerande protein (GFP) för att kunna följa deras reproduktiva framgång och koppla den till stamtavlan i mina analyser. De märkta individerna fick tävla om befruktningen med två omärkta individer var. De tre individernas avkommor och proportionen av dem som var märkta användes sedan som fitnessvärden.
Totalt användes 168 märkta individer vid studiens start.

Alla analyser utfördes i R, med en så kallad animal model, en mixad modell som använder individernas stamtavla för att räkna ut bland annat heritabilitet, alltså hur stor del av variationen som orsakas av gener, och genetisk korrelation.

Resultatet visade att det inte finns någon korrelation mellan hanlig och honlig fitness, vilket borde ha vart fallet om en könsroll dragit fördelar på bekostnad av den andra.

Däremot hade hanrollen lägre heritabilitet för fitness än honrollen, vilket är ett tecken på att hanrollen är en viktigare bidragare till den totala individuella fitnessen. Detta i sin tur kan vara ett tecken på sexuell konflikt, om den högre variationen orsakad av gener hos honor upprätthålls av just sexuell konflikt. Alleler som är viktiga för fitness tenderar att snabbt sprida sig och fixeras i en population. Därmed sjunker den genetiska variationen, och alla har liknande komposition av alleler på det området.

I ett större sammanhang är sexuell konflikt viktigt att undersöka för att förstå bland annat vad som avgör hur fortplantningssystemet styrs genetiskt. Exempelvis kan en art gå från att vara hermafrodit till att ha separata kön, och tillbaka igen, på grund av sexuell konflikt.

Handledare: Jessica Abbott
Examensarbete för masterexamen 30 hp
Biologiska institutionen, Lunds univesitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Åhlén Sandblom., Jessica
supervisor
organization
course
BIOM01 20142
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
8939201
date added to LUP
2018-05-02 13:56:06
date last changed
2018-05-02 13:56:06
@misc{8939201,
  abstract     = {Intra locus sexual conflict (IASC) occurs when sex-specific optima for a certain trait differs, and the trait is controlled by shared genes across the sexes. Sexual dimorphism is recognized to be a sign of previous or ongoing sexually antagonistic selection in separate sexed species, while hermaphrodites have been overlooked in the past due to their monomorphic appearance. Despite this, hermaphrodites should still experience IASC for several reasons, e.g. anisogamy. Previous studies have mainly focused on inter locus sexual conflict and sex allocation. In this novel study, I investigate IASC and the heritable components of variation in male and female sex role fitness in a hermaphroditic animal, Macrostomum lignano. The narrow sense heritability for variation in fitness differed between the sexes, a possible sign of conflict, but no genetic correlation between sex functions could be detected.},
  author       = {Åhlén Sandblom., Jessica},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Intra-locus sexual conflict and sexually antagonistic genetic variation for fitness in hermaphroditic flatworm Mactrostomum lignano},
  year         = {2018},
}