合子後隔離(Postzygotic Isolating Mechanisms)-下

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合子後隔離(Postzygotic Isolating Mechanisms)-下
國立台南第二高級中學生物科王昭均老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

劍尾魚屬(Xiphophorus) 中的劍尾魚(X. helleri)與花斑劍尾魚(X. maculates)雜交後代會罹患黑色素瘤,科學家利用此特性來研究黑色素瘤的遺傳性質,找到了與黑色素瘤相關的基因Xmrk2R,其中Xmrk2為致癌基因,而R可以抑制Xmrk2的功能,花劍尾魚同時具有此兩基因,劍尾魚則沒有,雜交子代若回交後產生的子代會有25%因為有Xmrk2但缺乏R基因而引起癌症,使得這種雜交種群體缺乏競爭力。

在果蠅中也有雜交劣勢的例子,擬黃果蠅(Drosophila simulans)與模里西斯果蠅(D. mauritiana)雜交後產生的不孕雄性子代中找到了Odysseus(OdsH)基因,其蛋白質產物為轉錄調節因子,若剔除了果蠅體內的OdsH,這些果蠅雖然看起來沒有明顯缺陷,但雄果蠅的生殖能力比較低;另一個果蠅的例子發生黃果蠅(D. melanogaster)和擬黃果蠅之間有另一個與生殖隔離相關的基因JYAlpha,這兩種果蠅中基因功能都正常發揮,但雜交種產生的精子卻沒有活動力而導致不孕,研究後發現在黃果蠅中JYAlpha位於第四條染色體,而擬黃果蠅這個基因卻位在第三條染色體,於是雜交後便失去了這個重要的基因。

細胞核基因與粒線體基因不相容亦可能造成雜交劣勢,在酵母菌與海洋水蚤(Tigriopus californicus)都可見到,動物與植物有性生殖的後代其粒線體基因完全來自母方,因此只要父方的細胞核基因組發生變化,很容易無法與來自於母方的粒線體基因組配合而造成生殖隔離,Saccharomyces cerevisiae(簡稱Sc)與S. bayanus(簡稱Sb)兩種親緣關係相近的酵母菌交配後會產生單倍體的雜交子代,具有Sb第13號染色體的雜交種完全無法產生孢子,因此確認造成酵母菌隔離的基因位在這條染色體上;如果雜交子代具有Sc第13條染色體中的AEP2基因就能產生孢子,此基因的產物是基因調節蛋白Aep2,其所調節的基因位在粒線體上的OLI1,影響RNA轉譯成蛋白質,其蛋白質產物為ATP合成酶中的單體,由於來自SbAep2蛋白無法與Sc粒線體的OLI1 mRNA一端結合,導致無法順利產生蛋白質,進行有性生殖的酵母菌需要粒線體協助有氧呼吸的進行,ScSbAEP2OLI1基因的不相容造成了生殖上的障礙。

請參閱合子後隔離(Postzygotic Isolating Mechanisms)-上

參考文獻:
1.由果蠅基因探索物種形成奧秘http://edu1.wordpedia.com/SA/Pdf … 78p068.pdf&v=76

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