深度学习揭示雄性孔雀鱼复杂色彩性状的遗传架构

研究人员通过高精度表型分析和基因组测序技术，揭示了孔雀鱼(Poecilia reticulata)雄性色彩多样性的遗传机制。该研究结合卷积神经网络(CNN)表型分析、选择实验和全基因组关联分析(GWAS)，发现其色彩模式由大量可遗传特征组成，其中神经嵴细胞迁移相关基因位点贡献显著，并首次提出常染色体-Y染色体基因复制是性连锁变异维持的关键机制，为经典模型性状的多样性维持提供了新见解。

　　

雄性孔雀鱼(Poecilia reticulata)绚丽的色彩变异一直是研究自然选择与性选择相互作用的经典模型。然而，这种高度复杂变异的遗传基础长期未被阐明。最新研究采用革命性技术组合：利用卷积神经网络(CNN)进行亚毫米级精度表型分析，结合可控家系育种、选择实验和全基因组重测序技术，首次系统解析了该性状的遗传架构。

研究发现，孔雀鱼绚丽的花纹实则是数百个独立遗传特征的"马赛克拼图"，这些特征遍布整个基因组且具有高度遗传性。其中，常染色体遗传的装饰性状呈现典型的多基因控制模式，神经嵴细胞迁移相关基因位点发挥关键作用。更令人惊讶的是，全基因组关联分析(GWAS)揭示：常染色体基因向Y染色体的复制事件，竟是性连锁色彩变异的主要驱动力。这一发现为理解自然界最复杂的色彩多样性维持机制提供了全新视角——基因复制可能通过创建"备份基因"来维持变异，这种精巧的进化策略使得孔雀鱼在捕食者压力(自然选择)和雌性偏好(性选择)的双重作用下，始终保持着惊人的色彩多态性。