《孤雌繁殖輪蟲生活史對策中母體效應的作用的研究》是依託北京師範大學，由牛翠娟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：孤雌繁殖輪蟲生活史對策中母體效應的作用的研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：牛翠娟
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
母體效應可加速或抑制生物的進化歷程，是生物生活史對策變異的主要驅動因素之一,已成為近年進化生物學關注熱點。營周期性孤雌繁殖的單巢類輪蟲，世代周期短，表型可塑性強，同一種群內不同克隆群的生活史對策具有很高的多樣性，且存在同域隱種共存現象。在單巢類輪蟲生活史對策的高多樣性及隱種形成、同域共存現象中，母體效應到底發揮著怎樣的作用？該方面的系統研究還很少。本項目擬結合實驗種群生態學與分子標記技術，探討如下科學問題：（1）輪蟲生活史性狀中哪些表型更易受母體效應的影響？（2）母體所經歷的溫度、食物、捕食者等生境要素中哪些要素更易導致母體效應？（3）母體年齡對後代種群生活史對策有何影響? （4）母體效應可持續多少代？其累積效應及跨代傳遞有何進化意義？（5）對延遲的有性繁殖理論假說進行實驗生物學論證。項目研究成果可為人們深入了解周期性孤雌繁殖輪蟲生活史適應進化及母體效應在進化中的作用提供重要基礎數據。
結題摘要
母體效應是導致生物進化適應的生活史對策變異的主要驅動因素之一。本項目針對誘導母體效應發生的主要生態要素、敏感表型、跨代及疊加效應等科學問題，系統探討了萼花臂尾輪蟲母體效應的特點及其功能作用,獲得主要結果如下：①種群遺傳結構季節變化明顯， 69個單倍型形成6世系，遺傳距離0.023-0.260，含4隱種；不同隱種SLAF測序共形成1,318,771個SLAF標籤, 66,392個SNP位點。②母體(F0)經歷的環境溫度（T）、PH、種群密度(D)、捕食者 (P)、食物等外因和母體年齡(MA)等內因要素對後代的影響各不相同，其中最主要的是T、P、D和MA；而子代母體效應回響的敏感性狀有卵大小、體大小、側棘刺長（sl）等表型和混交雌體比率(mr)、有性繁殖閾值(stv)、初次性成熟時間(fmt)與內稟增長率(rm)。F0經歷的T與其卵大小和子代F1體大小成反比，生活在類似F0環境T下的F1具有更高的適合度。母體環境中的捕食者密度信號（P）高低對子代表型及生活史性狀影響廣泛。有P經歷F0，其F1的stv顯著降低，mr提高，且生命周期早期(YF1)mr高於晚期（OF1）mr。無P環境下，有P經歷F0的後代F1的fmt較對照顯著延長，但繁殖力，世代周期，rm和成活率等生活史性狀參數沒顯著差異。有P經歷混交雌體F0所產休眠卵es顯著減小；其乾雌體F1的fmt在無P環境下較對照顯著縮短。不同母體類型（乾雌體 vs 非混交雌體）和是否經歷P對子代面臨不同強度P信號時sl的變化影響顯著。取食小體型食物的F0，其後代bs也減小。經歷高種群密度（HD）的F0，其F1數量顯著低於對照，但種群的mr顯著高於對照；F0經歷低性比環境，會降低F1的mr。低密度環境（LD）下MA不影響F1的mr；但HD下，F0早期（YF0）所產F1中mr顯著高於晚期(OF0)所產F1，且YF0的孫代F2的 mr仍顯著高於OF0 F2的 mr。③母體效應的傳代效應隨誘導因素和子代回響性狀的不同而不同，在HD下MA誘導的後代mr回響可傳2代，而P誘導的防禦體型回響在乾雌體僅可傳遞一代；但P持續環境下母體效應疊加作用顯著， 30個世代後，子代的防禦體型和回響模式發生明顯變化。④ “延遲的有性生殖”假說的實驗生物學驗證出現分異結果。上述成果顯示疊加的母體效應在生態位分化和多樣性維持，種群調節中發揮著重要作用。
