自然“幸存者游戏”:“杀雄行动”

【字体: 时间:2006年08月29日 来源:生物通

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  在自然界中的“幸存者游戏”中,往往会选择性地灭绝雄性。“杀雄”行动是多种感染昆虫和其他节肢动物的细菌喜欢采用的策略。这种策略同时也为生物学家提供了一个研究基因冲突(同一个基因组中争夺资源的进化战争)。“杀雄”(专杀雄性)细菌能够从母亲传到到后代,但只有雄性会死于这种细菌感染——这意味着雄性携带使它们容易被感染制服的基因成分。

  

生物通报道:在自然界中的“幸存者游戏”中,往往会选择性地灭绝雄性。“杀雄”行动是多种感染昆虫和其他节肢动物的细菌喜欢采用的策略。这种策略同时也为生物学家提供了一个研究基因冲突(同一个基因组中争夺资源的进化战争)。“杀雄”(专杀雄性)细菌能够从母亲传到到后代,但只有雄性会死于这种细菌感染——这意味着雄性携带使它们容易被感染制服的基因成分。

 

于进化论一致,这些自私的遗传成分会抵消促进雄性存活下来的对应成分。但是,到目前为止,还没有充足的证据证实将寄主抑制物的进化于接到“杀雄”的自私成分联系在一起。

在最新一期的PloS Biology杂志上,Emily HornettGreg Hurst和同事报道了被杀雄细菌WolbachiawBol1株感染的蝴蝶(Hypolimnas bolina),其杀雄特性受到了抑制。

 

Hypolimnas bolina(一种蝴蝶)在整个印度-太平洋地区都有发现。由于wBol1感染在玻利尼西亚(中太平洋岛屿)能杀死雄蝴蝶,但在东南亚却不能,因此繁殖来自每个低于的蝴蝶株可能揭示出不同种群(容易死或倾向于活着)的遗传成分。而且,由于被感染雌性能够直接将感染传播给后代,因此这种饲养还可能将wBol1基因(和感染)引入到蝴蝶的遗传背景中(一种叫做基因渗入的技术)。

 

研究人员进行了饲养实验来检测来自玻利尼西亚的Moorea的杀雄wBol1菌株是否会丧失对抗东南亚雄性蝴蝶(具有泰国或菲律宾遗传背景)的能力,以及是否来自泰国或菲律宾的良性wBol1能成为Moorean遗传背景的雄性的致死因子。他们让受感染的Moorean雌性蝴蝶于泰国和菲律宾雄性交配,并让被感染的泰国和菲律宾雌蝶于Moorean雄蝶交配。


 

结果发现,交叉交配的Moorean和东南亚种群在一代中抑制了来自MooreawBol1的杀雄效果,而对照组则可能没有雄性蝴蝶出生。当Moorean wBol1感染被重新引入到它本身的寄住背景中时,它又出现了雄性死亡的状况。

 

研究人员总结到,这种抑制作用发生在胚胎中,因为于东南亚雄蝶交配的Moorean雌蝶的雄性后代能够存活下来,即使其母亲具有杀雄的遗传特征。而第一代杂交蝴蝶于野生东南亚雄性的存活率相同的事实表明,这种效应是显性的,并且在群体中的发生率很高。这种显性效应还解释了为什么“杀雄”现象不会出现在东南亚雌性和Moorean雄性蝴蝶交配产生的第一代中。

 

研究人员推测,这种杀雄促进因子和抑制因子之间的基因冲突被之前人们认为的更广泛,只是因为很难找出来而已。目前,研究人员正在尝试证实这个推测。(生物通记者杨遥)
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