Domanda : Come posso costruire un test per determinare se la frequenza osservata "montagna" -allele (Fig 1) è significativamente più bassa nelle montagne dal centro al sud di quanto previsto (Fig 2) dal modello di selezione ecologica ( vedi sotto per i dettagli )?
Problema : il mio pensiero iniziale era di regredire i residui del modello rispetto alla latitudine: longitudine e altitudine (il che si traduce in una significativa interazione tra latitudine e longitudine). Il problema è che i residui (Fig. 3) possono riflettere variazioni non spiegate dal modello e / o che il loro è qualcosa di biologico, ad esempio l'allele non ha avuto il tempo di diffondersi a sud verso il suo potenziale o c'è qualche barriera al flusso genico. Se si confrontano le frequenze osservate (Fig1) con quelle attese (Fig 2) di montagna-allele, c'è una differenza evidente soprattutto nelle montagne centrali e meridionali della Svezia e della Norvegia. Accetto che il modello possa non spiegare tutte le variazioni, ma posso trovare un test ragionevole per esplorare l'idea che l'allele di montagna non ha raggiunto il suo potenziale nelle montagne centrali e meridionali?
sfondo: Ho un marcatore AFLP bi-allelico la cui distribuzione di frequenza sembra essere associata alla montagna (e latitudine: longitudine) rispetto agli habitat di pianura sulla penisola scandinava (Fig 1). La "montagna" -allele è quasi fissa nel nord, che è montuoso. È quasi assente o riparato per la "pianura" -allele nel sud, che manca di montagne. Mentre ci si sposta da nord a sud in montagna, l'allele "montagna" si presenta con una frequenza più bassa. Questa differenza nella frequenza di "montagna" -allele da nord a sud può essere semplicemente dovuta alla fillogeografia o ai processi storici, poiché la regione è stata colonizzata da nord e da sud. Ad esempio, se l'allele montano ha origine nella popolazione settentrionale, forse non ha avuto il tempo di espandersi completamente nella popolazione meridionale,
La mia ipotesi di lavoro è che la frequenza "di montagna" -allele è il risultato di una selezione ecologica (l'ipotesi nulla è una selezione neutra).
Per il mio modello di selezione ecologica, ho usato un modello di additivo generalizzato (GAM) con la frequenza allele binomiale come variabile di risposta (129 siti campionati attraverso Fennoscandinavia con tipicamente da 10 a 20 individui campionati in ciascun sito) e diverse variabili climatiche e di stagione crescente come le variabili predittive. I risultati del modello sono i seguenti (TMAX04-06 = temperatura massima in aprile-giugno, Phen_NPPMN = produttività media della vegetazione della stagione di crescita, PET_HE_YR = evapotraspirazione potenziale annuale, Dist_Coast = distanza dalla costa):
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
Figura 1. Frequenza allele "montana" osservata per marker AFLP bi-allelico. Linee di contorno 0,1 intervalli di frequenza, l'ombreggiatura del colore è altitudine con i blu più bassi e i rossi più alti.
Figura 2. Frequenza allele "di montagna" prevista per marker AFLP bi-allelico. Linee di contorno 0,1 intervalli di frequenza, l'ombreggiatura del colore è altitudine con i blu più bassi e i rossi più alti.
Figura 3. Residui del modello di selezione ecologica (usando GAM) suddivisi per l'intera area di studio (Fennoscandinavia) e separatamente per Norvegia, Svezia e Finlandia. Le linee tratteggiate rosse rappresentano una zona di contatto secondaria tra le popolazioni settentrionali e meridionali dedotta da altri marcatori AFLP e un'analisi isotopica stabile delle piume coltivate sui loro terreni di svernamento separati in Africa. La sottile linea tratteggiata nera è il centro della zona.