真菌交配型染色体中隐性遗传负荷的适应性实验揭示

来自法国的研究人员通过适应性实验，揭示了真菌交配型染色体非重组区域存在的隐性遗传负荷(sheltered load)。研究团队以三种粪壳菌目(Sordariales)真菌为模型，发现杂核体(heterokaryon)在18°C或22°C光照条件下比同核体(homokaryon)生长更快，首次直接证实了交配型位点(mating-type locus)附近非重组区域携带的隐性有害突变存在杂合优势(heterozygous advantage)。该发现为理解性别相关染色体的进化机制提供了关键实验证据。

　　

在真菌的性染色体进化研究中，科学家们发现交配型染色体(mating-type chromosomes)往往存在大范围的重组抑制区域。由于自然选择效率降低，这些非重组区域容易积累隐性有害突变。虽然基因组分析曾间接推测性染色体存在这类突变，但直接实验证据始终匮乏。

法国研究团队巧妙利用三种粪壳菌目真菌——鹅柄孢壳菌(Podospora anserina)、四孢裂殖壳菌(Schizothecium tetrasporum)和三孢裂殖壳菌(S. tritetrasporum)，通过比较杂核体(heterokaryon，类似二倍体的杂合状态)与同核体(homokaryon，类似单倍体的纯合状态)的适应性差异，首次直接证实了"隐性遗传负荷"(sheltered load)的存在。这些真菌的交配型位点周围具有数百万碱基大小的年轻非重组区域。

实验结果显示：在18°C条件下，鹅柄孢壳菌的杂核体生长速度显著快于同核体；而在22°C光照条件下，两种裂殖壳菌也表现出相同趋势。这种生长优势并非源于菌丝体内细胞核数量或密度的差异。基因组分析进一步证实，交配型位点附近的非重组区域确实存在杂合的有害突变，而基因组其他区域则基本保持纯合状态。

这项研究充分利用真菌独特的实验优势——能够单独培养单倍体样和二倍体样生命阶段，为交配相容性位点周围存在隐性遗传负荷提供了罕见的直接证据。这些发现对理解性别相关染色体的进化机制具有重要意义，特别是揭示了重组抑制如何通过积累有害突变影响染色体的演化轨迹。研究涉及的术语包括：杂合优势(heterozygous advantage)、突变负荷(mutational load)、自交不亲和位点(self-incompatibility locus)等核心概念。