Evolutionary History of the Root Vole (Microtus oeconomus) as Revealed by Y Chromosome and Mitochondrial DNA sequences

Abstract: Popular Abstract in Swedish Fylogeografiska analyser omfattar studier av släktskap mellan geografiskt skilda individer och populationer i en art. Målsättningen är att hitta genetiska spår av storskaliga biogeografiska händelser och historiska evolutionära processer. Min avhandling inbegriper fylogeografiska studier av mellansork (Microtus oeconomus), vars utbredningsområde omfattar stora delar av norra Eurasien och nordvästra Nordamerika. Arten är intressant att studera eftersom fossilfynd daterade till senaste istiden (115 000-10 000 år sedan) visar att den levde i Centraleuropa under hela denna period, till skillnad från många fylogeografiskt välstuderade arter som överlevde istiden i södra Europa. De fylogenetiska analyserna i avhandlingen är baserade på sekvensvariation i mitokondrie-DNA (mtDNA) och Y-kromosomen. MtDNA ärvs via mödernet (maternell nedärvning) medan Y kromosomen nedärvs paternellt. Eventuella skillnaderna i fylogeografiska mönster baserade på sekvensvariation i de två genetiska markörerna kan avspegla skillnader i mutationstakt, men också könsspecifika spridningsmönster och skillnader i effektiva populationsstorlekar mellan hanar och honor. Mina resultat visar att mellansorken är uppdelad i fyra geografiskt distinkta mtDNA fylogrupper som återfinns i Nordeuropa, Centraleuropa, Centralasien och Nordamerika. En god överensstämmelse mellan det fylogeografiska mönstret i mellansorken och en rad andra smågnagare tyder på att dessa arter påverkats på liknande sätt av storskaliga klimatförändringar under istider. Mellansorken uppvisar dessutom mycket mtDNA variation i hela dess utbredningsområde, vilket motsäger hypoteser om låg genetisk variation i nordliga populationer. Mina analyser av sekvensvariation i Y kromosomen stöder mtDNA resultaten, även om Y kromosomen är mindre variabel än mtDNA. Både mtDNA- och Y kromosom-resultaten uppvisar en uppdelning av nordeuropeiska mellansorkar i två undergrupper som förmodligen reflekterar varsin koloniseringshändelse efter senaste istiden. Resultaten kan kanske till och med avspegla överlevnad av mellansorkar i norra Norge under senaste istiden. Sekvensanalys av två genetiska markörer, mtDNA och Y kromosom, ger en mer detaljerad bild av den evolutionära historien i mellansork, men också evolution av de två genetiska systemen. Jag har också upprättat ett molekylärt släktträd för Microtus-sorkar baserat på mtDNA sekvenser. Detta träd visar att mellansorken är närmast släkt med flera asiatiska Microtus-arter.