Evolución experimental y análisis de QTL para el éxito de apareamiento en condiciones de alta temperatura en el modelo Drosophila

• Autores: Stazione, Leonel Daniel
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Norry, Fabián Marcelo; Sambucetti, Pablo Daniel
• Materia: DROSOPHILA; SELECCION ARTIFICIAL; APAREAMIENTO; LOCI DE CARACTER CUANTITATIVO (QTL); ESTRES TERMICO; LONGEVIDAD; FECUNDIDAD; TERMOTOLERANCIA; DROSOPHILA; ARTIFICIAL SELECTION; MATING; QUANTITATIVE TRAIT LOCI (QTL); THERMAL STRESS; LONGEVITY; FECUNDITY; THERMOTOLERANCE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El estrés térmico puede afectar la reproducción y supervivencia de pequeños ectotermos tales como insectos. Se investigó la capacidad de apareamiento de Drosophila como un insecto modelo en a elevada temperatura. Primero, se estudió dicho carácter en Drosophila buzzatii mediante selección artificial, evaluando respuestas directas y correlacionadas en otros caracteres incluyendo fecundidad, longevidad y resistencia al coma por calor (RCC) y frio (RCF). Segundo, se realizó un mapeo de loci de carácter cuantitativo (QTL) en D. melanogaster para latencia del cortejo (T1), tiempo total de cópula (T2) y éxito de apareamiento (T3). El éxito de apareamiento en elevada temperatura respondió exitosamente a la selección, redujo RCF y aumentó RCC. La longevidad se redujo y la fecundidad incrementó. Se identificaron siete, seis y cinco QTL para T1, T2 y T3, respectivamente. Algunos QTL co-localizaron entre los caracteres. Se identificaron correlaciones genéticas negativas de T1 y T2 con T3 y positiva de T1 con T2. Se identificó que T2 está negativamente asociado al nivel de expresión del gen hsc70-3, como también lo está T3 con otros genes (Catsup, Dcd y Trap1). El éxito de apareamiento en alta temperatura es un blanco de selección térmica y su evolución puede influenciar la reproducción, la longevidad y la termotolerancia al frío y al calor. Los QTLs del éxito de apareamiento co-localizan parcialmente con QTL de termotolerancia identificados previamente, sugiriendo que el éxito del apareamiento en alta temperatura depende de múltiples genes. Este estudio indica que la evolución de la reproducción en elevada temperatura no es independiente de la termotolerancia al calor y frío en insectos pequeños como Drosophila.
Thermal stress can affect both reproduction and survival of small Ectotherms like insects. Mating ability was investigated in Drosophila as a model insect at elevated temperature. First, mating success was studied with artificial selection in Drosophila buzzatii, testing direct and correlated responses in other traits including fecundity, longevity, and knockdown resistance for heat (KRH) and cold (KRC). Second, a QTL mapping was carried out in Drosophila melanogasterfor courtship latency (T1), copulation extent (T2) and mating success (T3). Mating at elevated temperature successfully responded to selection, reduced KRC and increased KRH. Longevity was reduced and fecundity increased. Seven, six and five QTL were identified for T1, T2 and T3, respectively. Some QTL co-localized across traits. Negative genetic correlations were identified for T1 with T2 and T3 whereas T1 and T2 were positively correlated. T2 was found to be negatively associated to expression level of the candidate gen hsc70-3, as well as T3 was negatively associated to expression data for Catsup, Dcd y Trap1. Mating success at high temperatura is a target of termal selection and its evolution can influence reproduction, longevity and heat and cold thermotolerance. QTLs for mating success at high temperatura partially co-localize with thermotolerance QTL previously identified, suggesting that mating success at high temperatura depends on multiple loci. This study indicates that evolution of reproduction at high temperatura is not independent of heat and cold termotolerance in small insects like Drosophila.
Fil: Stazione, Leonel Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.