分子生态学课件.ppt

2-4 前沿进展举例： 研究举例1：单配偶制 和婚外交配行为(extra－pair copulation，EPCs) 单配偶制是雌雄两性个体彼此占有，这种独占或是直接的，或是通过控制资源而实现的。鸟类以一雌一雄制较普遍，只有少数是例外（Mock and Fujika1990）。 目前应用分子标记的方法研究表明：许多单配偶制的鸟类中非配偶对的雌雄个体发生交配关系是一种很普便的现象，（ Birkhead 1987。 Westneat et al 。1990）这就是所谓的婚外交配行为(extra－pair copulation，EPCs) 研究方法： 在以往的研究中有用观察法判断EPCs现象的，但这种方法受限很大，因为EPCs行为常常非常隐蔽并且短暂，不易观察。 后来有利用附跖长和翅长的遗传特性判断EPCs现象的、也有利用羽色多态性和同功酶来研究的。 近年来由于DNA指纹技术的应用，使得EPCs现象从分子水平上得到了确认。DNA指纹研究发现小型雀形目鸟类中的EPCs现象尤其显著。 如白领姬鹟、靛蓝彩啄、白冠带鸥等，有20﹪－40﹪的后代是EPCs的结果。 在对芦鸥的研究中发现93％(33／34)的雌鸟至少产生过1只EPCs后代。该鸟是一种地面营巢、双亲共同抚育雏鸟、两性异形的小型雀类，在一个繁殖季中EPCs雏鸟比例高达55％。 雌鸟控制假说(Female Control Hypothesis) 雌鸟控制假说(Female Control Hypothesis)认为EPCs产生后代并不是雄鸟强迫进行交配的结果。 许多研究都表明，雌鸟的行为对控制交配成功具有重要意义，雌鸟必须与雄鸟相配合才能保证EPCs受精成功。例如在对双色树燕的研究中已证实雌鸟能控制EPCs和EPCs受精机率，该种群中约有一半的雌鸟有EPCs行为。 雌鸟为什么要进行EPCs呢? 性选择理论认为雌性选择雄性是为了获得资源或是为下一代获得优秀基因。在单配制的种类中，雌性个体与非配偶雄性交配住往不能获得资源上的好处，但这些有EPCs行为的鸟类的后代在基因型上表现有多配特征，有人称之为“遗传一雄多雌制”一般认为单配制鸟类中的EPCs现象是为了从优秀的雄性个体那里获得优良基因或是为了提高精子竞争强度。由于单配制中EPC现象的存在，致使单配制的雄性个体亦受到性选择压力。 举例2 基因多效性：植物水分利用效率和开花时间之间的遗传相关性 J . K . MCKAY,*?§J. H. RICHARDS?and T . MITCHELL-OLDS? 2003 Genetics of drought adaptation in Arabidopsis thaliana: I. Pleiotropy contributes to genetic correlations among ecological traits. Molecular Ecology 12, 1137–1151 Josette Masle1, Scott R. Gilmore1 Graham D. Farquhar1 2005. The ERECTA gene regulates plant transpirationefficiency in Arabidopsis. Nature 2005， 436：866-970 Fig. 1 Variation and covariation in flowering time and δ13C among natural populations of Arabidopsis thaliana. (Upper) Genotype means of 39 accessions. (Lower) Individual values of the replicates.Both panels are shown to indicate the overall patterns of genetic (upper) and phenotypic (lower) (co)variance (see Results). Fig. 2 Effects of FRI and FLC genotypes in two genetic backgrounds on flowering time and δ13C (bars are 95% CI). See Table 3 for description of genotypes of the near isogenic lines. (Upper) The phenotype of NILs in a Landsberg erecta backgro