Core genes driving climate adaptation in plants - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2023

Core genes driving climate adaptation in plants

Samuel Yeaman
  • Fonction : Auteur
James Whiting
  • Fonction : Auteur
Tom Booker
  • Fonction : Auteur
Clement Rougeux
  • Fonction : Auteur
Brandon Lind
  • Fonction : Auteur
Pooja Singh
  • Fonction : Auteur
Mengmeng Lu
  • Fonction : Auteur
Kaichi Huang
Michael Whitlock
Sally Aitken
  • Fonction : Auteur
Rose Andrew
  • Fonction : Auteur
Justin Borevitz
  • Fonction : Auteur
Jeremy Bruhl
  • Fonction : Auteur
Timothy Collins
  • Fonction : Auteur
Martin Fischer
Kathryn Hodgins
  • Fonction : Auteur
Jason Holliday
  • Fonction : Auteur
Pär Ingvarsson
Jasmine Janes
  • Fonction : Auteur
Momena Khandaker
  • Fonction : Auteur
Daniel Koenig
Julia Kreiner
  • Fonction : Auteur
Antoine Kremer
Martin Lascoux
Pascal Milesi
  • Fonction : Auteur
Kevin Murray
  • Fonction : Auteur
Christian Rellstab
  • Fonction : Auteur
Loren Rieseberg
Fabrice Roux
  • Fonction : Auteur
John Stinchcombe
Ian Telford
  • Fonction : Auteur
Marco Todesco
Baosheng Wang
Detlef Weigel
  • Fonction : Auteur
Yvonne Willi
  • Fonction : Auteur
Stephen Wright
Lecong Zhou
  • Fonction : Auteur

Résumé

Abstract Closely-related species often use the same genes to adapt to similar environments 1,2 . However, we know little about why such genes possess increased adaptive potential, and whether this is conserved across deeper evolutionary time. Classic theory suggests a “cost of complexity”: adaptation should occur via genes affecting fewer traits to reduce deleterious side-effects (i.e. lower pleiotropy) 3 . Adaptation to climate presents a natural laboratory to test this theory, as even distantly-related species must contend with similar stresses 4 . Here, we re-analyse genomic data from thousands of individuals from 25 plant species to identify a suite of 108 genes enriched for signatures of repeated local adaptation to climate. This set includes many genes with well-known functions in abiotic stress response, identifying key genes that repeatedly drive adaptation in species as distantly-related as lodgepole pine and Arabidopsis (~ 300 My). Using gene co-expression networks to quantify each gene’s pleiotropy, we find enrichment for greater network centrality/interaction strength and broader expression across tissues (i.e. higher pleiotropy), contrary to the ”cost of complexity” theory. These genes may be particularly important in helping both wild and crop species cope with future climate change, representing a set of important candidates for future study.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04338219 , version 1 (12-12-2023)

Identifiants

Citer

Samuel Yeaman, James Whiting, Tom Booker, Clement Rougeux, Brandon Lind, et al.. Core genes driving climate adaptation in plants. 2023. ⟨hal-04338219⟩
9 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More