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神秘的雄性:无性生殖的雌性线虫为了精子而非基因生下雄性线虫

American Association for the Advancement of Science

为理解采用有利雌性生殖策略的线虫究竟为什么还要生出雄性线虫,研究人员报告称,无性生殖的雌性线虫之所以会生出数目有限的雄性后代是为了利用它们的精子来生成更多的雄性,其雄性比例意味着这些生出的雄性子代很可能会与其姐妹交配。这一谨慎的过程能确保雄性基因永远不会重新进入雌性的基因库,并因此确保线虫的总体种群数稳定。假配又被称作依赖精子的孤雌生殖,它是一种无性生殖方式,即雌性会用雄性的精子(常常来自其它物种)来激活它们的卵子。然而,精子的DNA是不会被使用的。相反,胚胎仅发育自母体DNA并会自己发育成雌性。就这样,雌性是得到成功繁殖的仅有性别。尽管看上去是无必要的且也许甚至是浪费的,对这些如假配型线虫Mesorhabditis belari(M. belari)等会产生雄性后代的物种来说,它们已知会产生雄性后代,但后者严格限用于生殖目的。Manon Grosmaire和同事从土壤和腐植质中分离出M. belari,旨在研究其独特的繁殖方法。Grosmaire等人发现,尽管大多数的胚胎是在不用精子DNA的情况下发育并仅生成雌性线虫,但有大约9%的受精会使用雄性的DNA。据作者披露,当亲代DNA在这些情况中得到混合时,所产生的后代仅为雄性,这可能是因为带有Y染色体的精子能力更强,它们比带有X染色体的精子有更大的穿透卵子的可能性。这项研究的结果意味着雌性M. belari会生出雄性,后者的遗传物质不会传播给无性生殖的雌性,但会利用其精子来激活它们的卵子。更重要的是,作者证明,所生出的雄性线虫更可能会与它们的同胞姊妹交配,而根据某博弈论模型,它能让这种独特的生殖安排成为一种稳定演化的方法。

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