Hybridizace vlků se psy

Bc. Filip Jagoš

Bachelor's thesis

Hybridisation of wolves and dogs

Abstract:

Nárůst vlčích populací napříč Evropou vedl k rostoucí pozornosti vůči problematice hybridizace vlků a psů, a obavám o dopadu hybridů na ochranářské úsilí. Protože v současnosti převažuje výzkum zaměřený na konkrétní geografické lokality, byla tato práce zaměřená na prozkoumání hybridizací a introgresí s využitím dostupných sekvenačních dat na celosvětové úrovni. Genomová polarizace byla využita pro detekci heterogenních bariér vůči genovému toku a k identifikaci jednotlivců hybridního původu na rozsáhlém datovém souboru jednonukleotidových polymorfismů z více než 900 celogenomových sekvencí vlků, divokých psů a pso-vlčích hybridů. Analýzou dvou nejčastějších alel na každém SNP lokusu využila polarizace celogenomové asociace markerů k přiřazení strany bariéry každému z markerů, vedoucí k identifikaci jednotlivců s hybridními genomy a objevení genomických úseků s introgresemi. Analýza odhalila významné rozdíly mezi různými vlčími populacemi a objevila nové úseky s introgresemi. Navíc bylo zjištěno, že současní psi nesou výrazně vyšší proporci ancestrálních alel od Pleistocénských vlčích vzorků ve srovnání se současnými vlky. Toto zjištění poukazuje na výrazné změny v genomické architektuře vlků napříč časem.

Abstract:

The rise in wolf populations across Europe has brought increasing attention to the issue of wolf-dog hybridization and the conservation implications surrounding hybrid backcrosses. Given the prevailing focus of current research on specific geographical locations, this thesis aimed to investigate patterns of hybridization and genomic introgression using available sequence data from canids worldwide. Genome polarization was utilized to detect heterogeneous barriers to gene flow and identify individuals of hybrid descent within an extensive dataset of called SNPs from over 900 whole genome sequences of wolves, village dogs, and wolf-dog hybrids. By analyzing the two most frequent alleles at each SNP locus, genome polarization used genome-wide associations of markers to assign a barrier side for each allele, identifying individuals with admixed genomes and pinpointing genomic regions with introgression. The analysis revealed significant differences in genomes among distinct wolf populations and highlighted novel regions with introgression. Additionally, a striking observation emerged where contemporary dogs carry a significantly higher proportion of ancestral alleles from Pleistocene wolf samples compared to present-day wolves. This suggests substantial shifts in the genomic architecture of wolves over time.

Keywords

hybridizace, introgrese, genový tok, SNP, polarizace genomu, hybridization, introgression, gene flow, genome polarization

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 20. 6. 2024
• Supervisor: doc. Mgr. Natália Martínková, Ph.D.
• Reader: doc. RNDr. Pavel Hulva, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Computational biology and biomedicine / Biomedical bioinformatics