Evolution of sex ratio through gene loss
Evolution of sex ratio through gene loss
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基因丢失导致性别比的演变
DOI：
10.1073/pnas.1903925116
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发表时间：
2019
影响因子：
11.1
通讯作者：
Haag, Eric S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yin, Da;Haag, Eric S.
维持男性在中间频率是一个重要的进化问题。几种小杆线虫已经进化出一种雌雄同体和雄性共存的交配系统。而自交产生XX雌雄同体，异花受精产生50%的XO雄性后代。因此，雄性交配成功决定了性别比例。在这里，我们集中在雄性分泌短（mss）基因家族的贡献，男性交配成功，性比，和人口增长。在雌雄异株的物种中，该家族对于精子竞争是必不可少的，但在雄性雌雄异株的物种中，该家族已经平行消失。利用转基因技术恢复雄性异株小杆线虫的ss+基因型，研究了交配制度和种群细分对它们ss+基因型适合度的影响。与理论预期一致，当mss+和mss-null（即，野生型）基因型竞争，MSS+在混合交配和严格异交的情况下都被积极选择，尽管在后者中更强烈。因此，虽然性模式单独影响mss+的适应性，但它不足以解释它的平行损失。然而，在遗传同质的雄异株种群中，mss+既增加雄性频率又抑制种群增长。我们认为，缺乏近亲繁殖的抑郁症和强大的细分，特点naturalCaushabditispopulations施加选择的性别比例，使损失的自适应后，自育性的发展。
The maintenance of males at intermediate frequencies is an important evolutionary problem. Several species ofCaenorhabditisnematodes have evolved a mating system in which selfing hermaphrodites and males coexist. While selfing produces XX hermaphrodites, cross-fertilization produces 50% XO male progeny. Thus, male mating success dictates the sex ratio. Here, we focus on the contribution of themale secreted short(mss) gene family to male mating success, sex ratio, and population growth. Themssfamily is essential for sperm competitiveness in gonochoristic species, but has been lost in parallel in androdioecious species. Using a transgene to restoremssfunction to the androdioeciousCaenorhabditis briggsae,we examined how mating system and population subdivision influence the fitness of themss+genotype. Consistent with theoretical expectations, whenmss+andmss-null (i.e., wild type) genotypes compete,mss+is positively selected in both mixed-mating and strictly outcrossing situations, though more strongly in the latter. Thus, while sexual mode alone affects the fitness ofmss+, it is insufficient to explain its parallel loss. However, in genetically homogenous androdioecious populations,mss+both increases male frequency and depresses population growth. We propose that the lack of inbreeding depression and the strong subdivision that characterize naturalCaenorhabditispopulations impose selection on sex ratio that makes loss ofmssadaptive after self-fertility evolves.
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