Abstract
Gametstorleksdimorfism mellan könen (anisogami) förutses ha utvecklats från ett isogamt system där könen har lika stora, monomorfa gameter. Även om det finns många adaptiva förklaringar till utvecklingen av anisogami, saknar vi jämförbara insikter om de molekylära förändringar som leder till övergången från monomorfism till dimorfism. Den basala svampkladen Allomyces ger unika möjligheter att undersöka genomiska förändringar som är förknippade med denna övergång hos närbesläktade arter som uppvisar antingen isogama eller anisogama parningssystem. De anisogama arterna uppvisar sexuell dimorfism i fråga om gameternas storlek, antal, pigmentering och motilitet. Vi har sekvenserat transkriptomerna från fem Allomyces-isolat som representerar de två parningssystemen, inklusive både manliga och kvinnliga fenotyper hos de anisogama arterna. Maximal sannolikhet för rekonstruktion av förfädernas karaktärstillstånd som utfördes i MESQUITE med hjälp av de de-novo sammansatta transkriptomerna visade att anisogami troligen har utvecklats en gång i Allomyces och är en härledd karaktär som förutspåtts i teorin. Vi fann att sexuella stadier av Allomyces uttrycker homologer av flera gener som är kända för att vara involverade i könsbestämning i modellorganismer, inklusive Drosophila och människor. Dessutom stöder uttrycket av CatSper-homologer i manliga och kvinnliga prover i vår analys hypotesen att gametinteraktionen i de anisogama arterna av Allomyces kan involvera liknande molekylära händelser som ägg-sperminteraktionen hos djur, inklusive människor. Även om de stammar som representerar båda parningssystemen delade en stor del av transkriptomet, vilket stödjer en ny gemensam härstamning, visar analysen av utvecklingshastigheten med hjälp av individuella genträd på höga substitutionsfrekvenser och divergenser mellan stammarna. Sammanfattningsvis finner vi att anisogami sannolikt har utvecklats en gång i Allomyces, med hjälp av konvergerande mekanismer till dem i andra taxa.