浸透性交雑の系統発生モデル。2種の系統の交雑帯は青色で示され、各水平線は個々の浸透事象を表している。 遺伝学 における遺伝子浸透 （浸透交雑 とも呼ばれる）とは、異種間雑種 をその親種のいずれかと繰り返し戻し交配する ことによって、ある種から別の種の遺伝子プール へ遺伝物質が移行する現象である。遺伝子浸透は、たとえ人工的に行われた場合でも、長期にわたるプロセスであり、顕著な戻し交配が起こるまでには多くの雑種世代を要することがある。このプロセスは、同じ種の2つの集団間ではなく、異なる種の2つの集団間で起こるという点で、ほとんどの遺伝子流動 とは異なる。
遺伝子浸透は、単純な交雑 とも異なります。単純な交雑では、比較的均一な混合が生じます。第一世代の遺伝子頻度と対立遺伝子頻度は、ラバ に見られるように、2つの親種の遺伝子が均一に混ざり合ったものになります。一方、遺伝子浸透では、複雑で非常に多様な遺伝子の混合が生じ、ドナーゲノムのごくわずかな割合しか関与しない場合があります。
遺伝子浸透は自然界でも起こり得る現象であり、人間が行う場合でもDNA操作は必要としない。したがって、遺伝子浸透は遺伝子工学の例ではない。
変動要因 遺伝子浸透は自然集団における遺伝的変異 の重要な源であり、適応や適応放散 に寄与する可能性がある。[ 7 ] 交雑地帯 を越えて発生する可能性がある。 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] マイクロセファリン D対立遺伝子を導入した可能性がある。[ 12 ]
歴史的に見て、家畜に見られる多様性の広さは、複数の独立した家畜化イベントではなく、野生動物との遺伝子浸透によるところが大きいと提唱されている。[ 13 ]
浸透交雑は、栽培作物種の進化においても重要であることが示されており、異なる環境への拡大に役立つ遺伝子を提供している可能性がある。ニューヨーク大学アブダビ校 ゲノミクス・システム生物学センターのゲノム研究では、北アフリカの栽培ナツメヤシ品種は、クレタ島の野生のナツメヤシPhoenix theophrasti から中東のナツメヤシP. dactylifera にゲノムの 5～18% が浸透交雑していることが示された。このプロセスは、中央アジアのリンゴとヨーロッパのクラブアップルの交雑によるリンゴの進化にも似ている。[ 14 ] O. nivara と交雑し、ジャポニカ米からインディカ米へ重要な栽培化遺伝子が伝達されたときに発生したことも示されている。[ 15 ]
例
鳥 マガモは 、おそらく世界で最も他のカモ類と交雑しやすい鳥であり、しばしば交雑によってこれらの種の遺伝的同一性が失われるほどである。例えば、野生化したマガモの個体群は、ニュージーランドとオーストラリアにおいて、交雑によって太平洋クロガモの野生個体群を著しく減少させている。
蝶 遺伝子浸透の重要な例の 1 つは、チョウ属Heliconius の擬態の研究で観察されています。[ 18 ] 亜種 H. melpomene amaryllis とH. melpomene timareta ssp. nov. は分布が重複しています。
ABBA/BABAテスト を用いて、一部の研究者は、2つの亜種間で約2%から5%の遺伝子浸透が見られることを観察した。重要なのは、この遺伝子浸透はランダムではないということである。研究者らは、重要な擬態遺伝子座（遺伝子座B/DおよびN/Yb） が存在する染色体15および18で有意な遺伝子浸透を確認した。彼らは、全ゲノム系統樹でH. melpomene amaryllis に近い亜種であるH. melpomene agalope と両亜種を比較した。分析の結果、遺伝子座B/DおよびN/Ybにおいて、これら2種とH. melpomene agalopeとの間に関連性はないことがわかった。さらに、分布が重複する他の2種、 H. timareta florencia およびH. melpomene agalopeについても同様の分析を行った。彼らは、特に遺伝子座B/DおよびN/Ybにおいて、2つの分類群間で遺伝子浸透が見られることを実証した。
最後に、彼らはスライディングウィンドウ法を用いた系統解析を行い、遺伝子座の異なる領域に応じて異なる系統樹を推定して実験を締めくくった。ある遺伝子座が体色パターンの発現に重要な役割を果たす場合、種間には密接な系統関係が存在する。一方、その遺伝子座が体色パターンの発現に重要でない場合、そのような遺伝子座では遺伝子浸透が起こらないため、2つの種は系統的に遠縁となる。
家畜種 遺伝子浸透は、野生動物と家畜動物の間で大きな影響を与える可能性があります。これには、猫 [ 19 ] 犬 [ 20 ]
植物 遺伝子浸透はいくつかの植物種で観察されている。例えば、ルイジアナ州 南部のアイリス の一種は、ハイブリッド変異体の適応度の向上に関してアーノルドとベネット（1993）によって研究されている。[ 21 ] [ 22 ]
系統融合 系統樹上の系統融合。交雑帯（青色）内の個々の遺伝子浸透事象は水平線で示されている。交雑種は系統融合前に発生するが、2つの系統のうちいずれか一方に再結合する。対象地域には、種Aも種Bも現存していない。 系統融合は 、2つの異なる種または集団が融合することによって生じる、遺伝子浸透の極端な変種です。これは最終的に、その地域で親種を置き換える単一の集団を生み出します。[ 25 ] [ 26 ]
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