遗传质量还是遗传相容性?雌性果蝇交配时优先考虑什么?苏黎世大学的研究人员表明,这两个因素在生殖过程的不同阶段都很重要,并且雌性会使用有针对性的策略来优化后代的健康状况。

吸引力遗传学果蝇的配偶选择

繁殖雌性果蝇面临着一个艰难的决定:它们是与拥有最好基因的雄性交配,还是与基因最匹配的雄性果蝇交配?苏黎世大学和康考迪亚大学的进化生物学家现在已经研究了这个问题,因为正如苏黎世大学教授StefanLüpold所解释的那样,“配偶选择的过程会影响男性性特征的进化,从而影响种群内的变异——而不仅仅是果蝇”。

荧光精子揭示生殖过程

果蝇果蝇是研究性选择和进化的常见模式生物。在这个物种中,雄性不会为雌性提供任何物质利益,例如食物或父母照顾。但配偶的选择可以通过生存、生长和繁殖来影响雌性后代的健康状况。

StefanLüpold领导的研究小组进行了果蝇的竞争性交配。男性参赛者的基因质量以及与目标女性的遗传兼容性有所不同。研究人员利用荧光标记的精子追踪了整个生殖过程,从女性生殖道中的精子到亲子鉴定结果。该工作发表在《科学进展》杂志上。

这项研究表明,男性的遗传质量及其与女性的遗传相容性这两个因素都会影响生殖,尽管在不同生殖阶段的重要性有所不同。例如,具有高质量基因的雄性通常具有更高的交配成功率。但雌性通常与多个雄性交配,交配后排出一些精子可能会影响精子储存和受精成功率。

如果雄性比其前任拥有更好的基因或与雌性更相容,那么雌性似乎会延迟精子的射出。这使得首选精子有更多时间进入雌性储存器官并取代已经存在于其中的竞争对手精子。这些过程复杂的相互作用最终会影响亲子关系。

遗传质量和兼容性之间复杂的相互作用

“我们的研究结果表明,雌性果蝇在生殖过程的各个阶段使用不同的标准来影响其交配活动的结果,”最后一位作者斯特凡·吕波尔德说。“在选择伴侣时,它们可以预先选择遗传质量优越的雄性,然后偏向精子储存,以确保最相容的雄性使它们的卵子受精。这种方法可能会给它们带来两全其美的效果。”

吕波德表示,这项研究为配偶选择的机制和后果提供了新的见解。“它帮助我们更好地了解基因如何传递,物种内遗传变异如何维持,以及新物种如何可能出现。”