Abstract Native species that persist in urban environments may benefit from local adaptation to novel selection factors. We used double-digest restriction-side associated DNA (RAD) sequencing to evaluate shifts in genome-wide genetic diversity and investigate the presence of parallel evolution associated with urban-specific selection factors in wood frogs (Lithobates sylvaticus). Our replicated paired study design involved 12 individuals from each of 4 rural and urban populations to improve our confidence that detected signals of selection are indeed associated with urbanization. Genetic diversity measures were less for urban populations; however, the effect size was small, suggesting little biological consequence. Using an FST outlier approach, we identified 37 of 8344 genotyped single nucleotide polymorphisms with consistent evidence of directional selection across replicates. A genome-wide association study analysis detected modest support for an association between environment type and 12 of the 37 FST outlier loci. Discriminant analysis of principal components using the 37 FST outlier loci produced correct reassignment for 87.5% of rural samples and 93.8% of urban samples. Eighteen of the 37 FST outlier loci mapped to the American bullfrog (Rana [Lithobates] catesbeiana) genome, although none were in coding regions. This evidence of parallel evolution to urban environments provides a powerful example of the ability of urban landscapes to direct evolutionary processes.

中文翻译：

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复制景观基因组学鉴定了木蛙本地适应城市化的证据

摘要 在城市环境中持续存在的本地物种可能受益于当地对新选择因素的适应。我们使用双消化限制侧相关 DNA (RAD) 测序来评估全基因组遗传多样性的变化，并研究与林蛙 (Lithobates sylvaticus) 中城市特定选择因素相关的平行进化的存在。我们复制的配对研究设计涉及来自 4 个农村和城市人口中的每一个的 12 个人，以提高我们的信心，即检测到的选择信号确实与城市化有关。城市人口的遗传多样性措施较少；然而，效应量很小，表明生物学后果很小。使用 FST 异常值方法，我们鉴定了 8344 个基因分型的单核苷酸多态性中的 37 个，具有跨重复定向选择的一致证据。全基因组关联研究分析检测到对环境类型与 37 个 FST 异常位点中的 12 个之间的关联的适度支持。使用 37 个 FST 异常值位点对主成分的判别分析为 87.5% 的农村样本和 93.8% 的城市样本产生了正确的重新分配。37 个 FST 异常位点中有 18 个映射到美国牛蛙（Rana [Lithobates] catesbeiana）基因组，尽管没有一个位于编码区。这一与城市环境平行演化的证据为城市景观指导演化过程的能力提供了一个有力的例子。全基因组关联研究分析检测到对环境类型与 37 个 FST 异常位点中的 12 个之间的关联的适度支持。使用 37 个 FST 异常值位点对主成分的判别分析为 87.5% 的农村样本和 93.8% 的城市样本产生了正确的重新分配。37 个 FST 异常位点中有 18 个映射到美国牛蛙（Rana [Lithobates] catesbeiana）基因组，尽管没有一个位于编码区。这一与城市环境平行演化的证据为城市景观指导演化过程的能力提供了一个有力的例子。全基因组关联研究分析检测到对环境类型与 37 个 FST 异常位点中的 12 个之间的关联的适度支持。使用 37 个 FST 异常值位点对主成分的判别分析为 87.5% 的农村样本和 93.8% 的城市样本产生了正确的重新分配。37 个 FST 异常位点中有 18 个映射到美国牛蛙（Rana [Lithobates] catesbeiana）基因组，尽管没有一个位于编码区。这一与城市环境平行演化的证据为城市景观指导演化过程的能力提供了一个有力的例子。37 个 FST 异常位点中有 18 个映射到美国牛蛙（Rana [Lithobates] catesbeiana）基因组，尽管没有一个位于编码区。这一与城市环境平行演化的证据为城市景观指导演化过程的能力提供了一个有力的例子。37 个 FST 异常位点中有 18 个映射到美国牛蛙（Rana [Lithobates] catesbeiana）基因组，尽管没有一个位于编码区。这一与城市环境平行演化的证据为城市景观指导演化过程的能力提供了一个有力的例子。