Питання : Як я можу побудувати тест, щоб визначити, чи спостерігається "гірська" -аллельна частота (рис. 1) значно нижча в центральних та південних горах, ніж прогнозована (рис. 2) за моделлю екологічного відбору (детальніше див. Нижче )?
Проблема : Моя початкова думка полягала в тому, щоб регресувати модель залишків щодо широти: довготи та висоти (в результаті чого лише взаємодія між широтою та довготою як важлива). Проблема полягає в тому, що залишки (рис. 3) можуть відображати зміни, не пояснені моделлю, та / або що відбувається щось біологічне, наприклад, алель не встиг поширитися на південь до свого потенціалу або існує певний бар'єр для потоку генів. Якщо порівнювати спостережувані (Фіг1) та очікувані (Фіг.2) частоти гірських алелей, очевидна різниця, особливо в центральних та південних горах Швеції та Норвегії. Я погоджуюсь, що модель може пояснити не всі зміни, але чи можу я створити розумний тест, щоб дослідити думку про те, що гірський алель не досяг свого потенціалу в центральних і південних горах?
Фон: У мене є біаллельний маркер AFLP, розподіл частоти якого, схоже, асоціюється з гірським (і широтою: довготою) проти низинних місць існування на Скандинавському півострові (рис. 1). "Гірський" -алель майже закріплений на півночі, який є гірським. Він майже відсутній або закріплений за "низинним" -алелем на півдні, якому не вистачає гір. Коли людина рухається з півночі на південь у горах, "гірський" аллель зустрічається з меншою частотою. Ця різниця в "гірській" -алельній частоті з півночі на південь може бути просто пов'язана з філологіографією або історичними процесами, оскільки регіон був колонізований і з півночі, і з півдня. Наприклад, якщо гірський алель походить від північного населення, можливо, він не встиг повністю розширитися на південне населення,
Моя робоча гіпотеза полягає в тому, що частота «гірська» - аллеля є результатом екологічного відбору (нульова гіпотеза - це нейтральний відбір).
Для моєї екологічної селекційної моделі я використав узагальнену модель добавок (GAM) з частотою біномальної алелі як змінну відповіді (129 ділянок, відібраних у Fennoscandinavia, що зазвичай від 10 до 20 особин, відібраних на кожному місці) та кілька змінних кліматичних та вегетаційних сезонів, як змінних предиктора Результати моделі такі (TMAX04-06 = максимальна температура в квітні-червні, Phen_NPPMN = середня продуктивність вегетації сезону вегетації, PET_HE_YR = річна потенційна випароперекладка, Dist_Coast = відстань до узбережжя):
Family: binomial
Link function: logit
Formula: Binomial_WW1 ~ s(TMAX_04) + s(TMAX_05) + s(TMAX_06) + s(Phen_NPPMN) +
s(PET_HE_YR) + s(Dist_Coast)
Parametric coefficients:
Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)
(Intercept) -0.74372 0.04736 -15.7 <2e-16 ***
---
Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1
Approximate significance of smooth terms:
edf Ref.df Chi.sq p-value
s(TMAX_04) 3.8100 4.812 25.729 9.43e-05 ***
s(TMAX_05) 0.8601 1.000 5.887 0.01526 *
s(TMAX_06) 0.8862 1.000 7.644 0.00569 **
s(Phen_NPPMN) 6.2177 7.375 39.028 3.16e-06 ***
s(PET_HE_YR) 3.1882 4.147 18.039 0.00145 **
s(Dist_Coast) 2.2882 2.857 9.725 0.01906 *
---
Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1
R-sq.(adj) = 0.909 Deviance explained = 89.7%
REML score = 326.73 Scale est. = 1 n = 129
Рисунок 1. Спостережена "гірська" -аллельна частота для біаллельного маркера AFLP. Контурні лінії 0,1 інтервалу частот, кольоровим відтінком є висота з блюзом для найнижчих та червоних найвищих.
Малюнок 2. Прогнозована "гірська" -аллельна частота для біаллельного маркера AFLP. Контурні лінії 0,1 інтервалу частот, кольоровим відтінком є висота з блюзом для найнижчих та червоних найвищих.
Малюнок 3. Екологічна модель відбору (з використанням GAM) залишків з усією досліджуваною територією (Fennoscandinavia) та окремо для Норвегії, Швеції та Фінляндії. Червоні пунктирні лінії являють собою вторинну зону контакту між популяцією північного та південного походження від інших маркерів AFLP та стабільний ізотопний аналіз пір'я, вирощеного на їх окремих територіях зимівлі в Африці. Тонка чорна пунктирна лінія є центром зони.