文脈に依存する自律的な自己受精は,生殖の確実性と混合交配をもたらす
Susan Kalisz1, Donna W Vogler, Kristen M Hanley
1University of Pittsburgh, Department of Biological Sciences, Pittsburgh, Pennsylvania 15260, USA. kalisz@pitt.edu
Nature
|August 20, 2004
まとめ
植物における自己受精 (selfing) は,費用がかかるにも関わらず,一般的です. この研究は,信頼性の低い受粉が,自己採粉を促進し,繁殖を保証し,野生の集団における混合交配戦略につながることを示しています.
科学分野:
- 進化生物学の進化生物学について
- 植物の生殖生態学 植物の生殖生態学
背景:
- 自己受精 (selfing) は植物において一般的であり,有数の個体群が高いまたは中等な自己受精率を示している.
- 自己主義の進化は,親近親交によるうつ病によってしばしば相殺されるが,その流行は適応的な利点を示唆している.
- ダーウィンの生殖保証仮説は,アウトクロッシングが限られている場合,自己主義が生殖上の利益をもたらすと仮定しています.
研究 の 目的:
- 異なる受粉条件下での生殖保証仮説の実証的証拠を提供すること.
- 混合交配システムにおける自己受粉を促進する生態学的および遺伝的要因を調査する.
- 変数のある受粉環境が自然集団における自殺率の増加にどのように繋がるかを実証する.
主な方法:
- コリンジーア・ヴェルナ (Collinisia verna) の受粉者活動と種子生産に関するフィールド観察.
- 実験的な交配における近親交配のうつ状態の測定.
- 遺伝子マーカーを用いた自殺率の推定.
主要な成果:
- 偶発的な受粉者訪問は,自律的な自己受粉を通じて,花あたりの種子生産量を増加させることが示されました.
- 低親近親交のうつ病は,研究集団で観察されました.
- マーカーベースの推定では,授粉環境が繁殖の保証を必要とする場合,自殺率が増加することを確認しました.
結論:
- この研究は,変数授粉下で生殖保証の完全な実証を提供します.
- 発見は,生殖の確実性を,混合交配による中間の自殺率とメカニズム的に結びつける.
- 変動する受粉環境は,植物の自己受粉を促進する生態学的および遺伝的条件の両方を創造することができます.
関連する概念動画
Fertilization
During fertilization, an egg and sperm cell fuse to create a new diploid structure. In humans, the process occurs once the egg has been released from the ovary, and travels into the fallopian tubes. The process requires several key steps: 1) sperm present in the genital tract must locate the egg; 2) once there, sperm need to release enzymes to help them burrow through the protective zona pellucida of the egg; and 3) the membranes of a single sperm cell and egg must fuse, with the sperm...
Inclusive Fitness
Most altruistic behavior—in which one animal helps another at a cost to themselves—occurs between relatives. Scientists think these altruistic behaviors evolved because they increase the inclusive fitness of the animal providing help.
What is a Species?
Overview
Frequency-dependent Selection
When the fitness of a trait is influenced by how common it is (i.e., its frequency) relative to different traits within a population, this is referred to as frequency-dependent selection. Frequency-dependent selection may occur between species or within a single species. This type of selection can either be positive—with more common phenotypes having higher fitness—or negative, with rarer phenotypes conferring increased fitness.
Law of Independent Assortment
While Mendel’s Law of Segregation states that the two alleles for one gene are separated into different gametes, a different question of how different genes are inherited remains. For example, is the gene for tall plants inherited with the gene for green peas? Mendel asked this question by experimenting with a dihybrid cross; a cross in which both parents are homozygous for two distinct traits resulting in an F1 generation that are heterozygous for both traits.
Hybrid Zones
Hybrid zones are narrow regions where two closely related species interact, mate, and produce hybrids. Relative to either parent species, hybrids may possess distinct phenotypic or genetic differences that impact their survival and reproductive success. The genetic variances introduced by hybridization influence species diversity and speciation processes within the hybrid zone.


