Ecology of insects is as wide as their diversity, which reflects their high capacity of adaptation in most of the environments of our planet. Aphids, with over 4,000 species, have developed a series of adaptations including a high phenotypic plasticity and the ability to feed on the phloem-sap of plants, which is enriched in sugars derived from photosynthesis. Recent analyses of aphid genomes have indicated a high level of shared ancestral gene duplications that might represent a basis for genetic innovation and broad adaptations. In addition, there is a large number of recent, species-specific gene duplications whose role in adaptation remains poorly understood. Here, we tested whether duplicates specific to the pea aphid Acyrthosiphon pisum are related to genomic innovation by combining comparative genomics, transcriptomics, and chromatin accessibility analyses. Consistent with large levels of neofunctionalization, we found that most of the recent pairs of gene duplicates evolved asymmetrically, showing divergent patterns of positive selection and gene expression. Genes under selection involved a plethora of biological functions, suggesting that neofunctionalization and tissue specificity, among other evolutionary mechanisms, have orchestrated the evolution of recent paralogs in the pea aphid and may have facilitated host-symbiont cooperation. Our comprehensive phylogenomics analysis allowed us to tackle the history of duplicated genes to pave the road towards understanding the role of gene duplication in ecological adaptation.

中文翻译：

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基因复制后的选择影响豌豆蚜虫蚜的最近基因组进化。

昆虫的生态与它们的多样性一样广泛，这反映了它们在我们地球上大多数环境中的高适应能力。蚜虫有4,000多个物种，已经进行了一系列适应，包括高表型可塑性和以植物的韧皮部汁液为食的能力，富含通过光合作用产生的糖。蚜虫基因组的最新分析表明，祖先基因共享水平很高，这可能是遗传创新和广泛适应的基础。另外，最近有大量物种特异性基因重复的报道，其在适应中的作用仍然知之甚少。在这里，我们通过比较比较的基因组学，转录组学，杂交组学，豌豆蚜虫豌豆蚜虫特有的重复试验是否与基因组创新相关，和染色质可及性分析。与大量的新功能化相一致，我们发现最近的大多数基因复制对都是不对称进化的，显示出正选择和基因表达的不同模式。所选择的基因涉及多种生物学功能，这表明新功能化和组织特异性以及其他进化机制已在豌豆蚜虫中精心策划了近期旁系同源物的进化，并可能促进了宿主-共生体的合作。我们全面的系统组学分析使我们能够处理重复基因的历史，从而为理解基因复制在生态适应中的作用铺平了道路。我们发现最近的大多数基因重复对都是不对称进化的，显示出正选择和基因表达的差异模式。所选择的基因涉及多种生物学功能，这表明新功能化和组织特异性以及其他进化机制已在豌豆蚜虫中精心策划了近期旁系同源物的进化，并可能促进了宿主-共生体的合作。我们全面的系统组学分析使我们能够处理重复基因的历史，从而为理解基因复制在生态适应中的作用铺平了道路。我们发现最近的大多数基因重复对都是不对称进化的，显示出正选择和基因表达的差异模式。所选择的基因涉及多种生物学功能，这表明新功能化和组织特异性以及其他进化机制已在豌豆蚜虫中精心策划了近期旁系同源物的进化，并可能促进了宿主-共生体的合作。我们全面的系统组学分析使我们能够处理重复基因的历史，从而为理解基因复制在生态适应中的作用铺平了道路。除其他进化机制外，还安排了豌豆蚜虫近代旁系同源物的进化，并可能促进了寄主共生体的合作。我们全面的系统组学分析使我们能够处理重复基因的历史，从而为理解基因复制在生态适应中的作用铺平了道路。除其他进化机制外，还安排了豌豆蚜虫近代旁系同源物的进化，并可能促进了寄主共生体的合作。我们全面的系统组学分析使我们能够处理重复基因的历史，从而为理解基因复制在生态适应中的作用铺平了道路。