​Skillnad i sädesärlors utseende kodas från två genregioner

De mest framträdande skillnaderna i fjäderdräkten mellan två underarter av sädesärlor bestäms av gener i endast två små regioner i arvsmassan. Det visar forskare från Uppsala universitet och University of Colorado Boulder i USA i en omfattande studie av två underarter av sädesärlor, som publiceras i tidskriften Nature Communications.

– I den ena av dessa regioner finns genen ASIP, samma gen som är inaktiverad hos svarta hästar och överaktiv hos vita får. Den andra regionen, som sitter på en annan kromosom, påverkar sannolikt den svart-vita fjäderdräkten genom att samverka med ASIP-genen, berättar Leif Andersson, professor vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi vid Uppsala universitet som deltagit i studien.

Tillsammans med kollegor har han analyserat hela arvsmassan från drygt 80 exemplar av två av de nio underarterna av sädesärla som finns i världen. De två underarter som forskarna tittat på i den här studien är Motacilla alba alba, som är den sädesärla som finns bland annat i Sverige, och Motacilla alba personata från Centralasien.

– De är förbluffande lika genetiskt och även mycket lika i fjäderdräkten, bortsett från att personata har mer utbredda svarta teckningar på huvudet än alba, säger professor Per Alström vid Uppsala universitet som är expert på ärlornas taxonomi och en av författarna till denna studie.

I studien har forskarna sekvenserat hela arvsmassan från ärlor från ett område i sydvästra Sibirien, där de två underarterna möts och hybridiserar till en viss grad, och även från platser utanför denna hybridzon där endast ”rena” individer av de två underarterna förekommer. Studier av hybrider och så kallade återkorsningar mellan hybrider och respektive underart är särskilt väl lämpade för att avslöja vilka gener som bestämmer en viss egenskap, eftersom dessa individer har arvsanlag från båda underarterna.

Tidigare utförda fältstudier av dessa två underarter av sädesärlor inom hybridzonen i Sibirien har visat att skillnaderna i huvudteckning verkar vara viktiga för fåglarnas partnerval.

– Detta kan bidra till att de så småningom kan utvecklas till olika arter, som inte alls parar sig med varandra, säger Per Alström.

– Den här studien visar att egenskaper som är viktiga för partnervalet kan ha en ganska enkel genetisk bakgrund som några få arvsanlag, säger Leif Andersson.

Semenov, G.A., Linck, E., Enbody, E.D. et al. Asymmetric introgression reveals the genetic architecture of a plumage trait. Nat Commun 12, 1019 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-21340-y ; https://rdcu.be/cfgwC

För mer information:

Professor Per Alström, institutionen för ekologi och genetik, Uppsala universitet samt Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, Kina e-post: per.alstrom@ebc.uu.se tel: 070-454 69 65, https://katalog.uu.se/empinfo/?id=N99-636 ,

Leif Andersson, professor vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi vid Uppsala universitet, tillika Texas A&M University och SLU (Sveriges Lantbruksuniversitet), e-post: leif.andersson@imbim.uu.se tel: 070-425 02 33, https://katalog.uu.se/empinfo/?id=SLU-30

Erik Enbody, postdoktor vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi vid Uppsala universitet. erik.enbody@imbim.uu.se

Läs mer:

University of Colorado Boulders artikel: Scientists uncover blueprints for avian plumage architecture https://www.colorado.edu/asmagazine/2021/02/18/scientists-uncover-blueprints-avian-plumage-architecture

Per Alström: Han har hittat sju nya fågelarter 

Leif Andersson: Miljöintresse blev ingången till forskning om husdjurs genetik 

Uppsala universitets youtube-kanal:

Fågelskådning med Per Alström - Längs Fyrisån 

Fågelskådning med Per Alström – Sunnerstaviken

Fågelskådning med Per Alström – Kungsfiskare

Lyssna på Forskarpodden med Per Alström (2019) Fågelsången avslöjar artskillnader