基本介紹
- 中文名：母體效應
- 外文名：maternal effect
- 學科：生物學
- 類型：表型反應
- 主要內容：植物、動物
動物解釋,植物研究,研究進展,影響因素,營養因素,非營養因素,
動物解釋
母體效應母體效應的表現不僅受其自身遺傳基礎的影響，還與其生活環境(如飼料營養、衛生防疫、氣候與環境條件等)有著十分密切的關係。母體基因型決定了胚胎早期發育的表型，這個現象稱為母體效應(maternal effect)。小型哺乳動物的母體效應及其在種群調節中的作用
母體效應是指雙親的表型影響其後代表型的直接效應.它是子代對環境異質性的一種表型反應,亦是進化動力的一個重要來源,還可能與小型哺乳動物種群調節機制有關.以小型哺乳動物為例,介紹了母體效應的概念及其產生和發展過程,以及影響母體效應的營養和非營養因素,特彆強調了光周期和激素的作用.在種群水平上,對度量母體效應的備選指標進行了評價,認為種群內個體的平均體重能較好地代表種群質量的高低;概述了衰老母體效應假說的主要內容及其在小型哺乳動物種群動態調節中的作用,即在種群數量的周期性波動過程中,母體質量的變化會影響後代的生殖和存活,甚至持續達2～3個世代,它與由種群年齡結構偏移所導致的衰老效應共同起作用,可使某些小型哺乳動物種群處於低數量期.
用不同模型估計絨山羊早期生長性狀遺傳參數的比較利用內蒙古伊盟阿爾巴斯白絨山羊種羊場從1993年至2000年間白絨山羊的早期生長性狀（包括出生重、斷乳重、日增重和周歲重）的場內測定數據，對4種不同動物模型估計遺傳參數的差異進行了比較分析。不同模型中對母體遺傳效應和母體環境效應作了不同的考慮：模型I，不考慮母體遺傳效應和母體環境效應；模型II，僅考慮母體遺傳效應；模型III，僅考慮母體環境效應；模型IV，同時考慮母體遺傳效應和母體環境效應。利用MTDFREML程式採用非求導約束最大似然法（DFREML）估計各模型中的方差組分。用似然比檢驗對不同模型的差異進行檢驗。結果表明：對於出生重，母體遺傳效應和母體環境效應都有極顯著的影響，應採用模型Ⅳ進行分析；對於斷乳重和日增重，母體遺傳效應的影響不顯著，而母體環境效應的影響極顯著，應採用模型Ⅲ進行分析；對於周歲重，母體環境效應的影響不顯著，而母體遺傳效應的影響顯著，應採用模型Ⅱ進行分析。
植物研究
母體效應“世上只有媽媽好”，這句話在植物身上同樣得到了深刻的印證。美國科學家的一項研究，揭示了植物母體效應（maternal effects）對後代應對環境變化的重要性。相關論文發表在《科學》雜誌上。通常當環境變化時，動物會遷移，而定居的植物如何應對？在全球氣候變暖，這個問題的意義日益凸顯。在最新的研究中，美國維吉尼亞大學的進化生物學家Laura Galloway和同事證實了，生長在與母體相同環境中的後代植株比生長在其他環境中的同胞表現得更加出色（定量研究約為3.5倍）。這意味著植物母體會“暗示”它們的後代如何適應當地的環境條件，即所謂的“代間轉移可塑性”（Transgenerational Plasticity）。
研究人員利用的模型是美國風鈴草，這種美國本土野生植物在陰暗處和光照處都能生存。為了確定母體是否向後代傳遞了某種環境信息，Galloway等人將一些風鈴草種子分別種植在與母體相同或不同的光照條件下，結果發現，那些與母體具有差異化生活環境的第一代種子會“受苦受難”，生存和發育受到影響。不過，只要這些第一代植株產生的種子生存在它們自身的環境中，後代就會恢復過來。
科學家通常在持久的遺傳層面上研究植物的適應性，而非植物對環境條件的直接反應。因此，最新研究的結論是獨特的。Galloway表示，“我們發現了植物適應本土環境的暫時性機制。儘管母體效應被看作是一個複雜的因素，但它們確實能夠顯著地影響後代個體的表現。”
研究進展
母體效應(maternal effect)是動物界普遍存在的一種現象,無論在無脊椎動物，還是脊椎動物，中都有過報導。該現象是動物育種工作者在家養動物中首次發現的，即體型大的母體產生的後代通常也較大。近年來,隨著對有機體生活史、行為和發育的深入研究以及數量遺傳學的興起，關於野生哺乳動物母體效應的研究，已引起國內外一些學者的重視，內容主要涉及母體大小與後代數量和大小之間的關係 , 母體年齡和環境質量對母體的產卵決策、後代存活和生長的影響等方面。而一度令生態學家頗感困惑的種群調節機制問題, 隨著衰老和母體效應的發現，從生理學角度為解決種群調節理論提供了一個新的視角和希望，是進化生態學和種群生態學的研究熱點之一。從母體效應的概念入手，介紹概念的產生和發展過程，並結合室內和野外實驗的證據，主要以野生小型哺乳動物為例，分析影響母體效應的因素，評價度量母體效應時可以選用的指標，並論述其進化適應意義。
影響因素
1 當後代由親代父體來照料(例如多種鳥類、哺乳動物、魚類和某些蛙類);
2 受雌性激發，親代父體通過交配惠贈或為了產卵而將精囊內的營養物轉移出去，即父體確實在營養上有所投資時;
3 如果親代父體通過對領域的防禦或築巢技巧，其表型影響了產卵場所的特徵，那么該表型亦會對後代的表型有直接效應，這些效應能影響後代的適合度。
營養因素
關於實驗齧齒動物的母體效應，研究的歷史較長。嚙齒類親代食譜中諸如鐵、鋅之類的礦物質，均可被其吸收並轉移到正在發育的胚胎中，表明親代營養物質的可利用性能影響後代的表型。田鼠類中，母體效應的大部分證據來自實驗室研究，通過這些資料為解釋野外條件下母體效應潛在的重要性提供了一種可能性，即雙親居住的環境對於後代的種群統計學具有顯著的影響。對於棉鼠(Sigmodon hispidus)和草原田鼠(Microtus penn-sylvanicus)早期的生長發育和性成熟年齡，母體效應起著很重要的作用。當母體營養條件好時，由它們產出的幼體能更早地開始繁殖，另外體型較大的母體具有養育較大的胎仔和占據較好領域的能力。
非營養因素
激素關於後代早期的表型發育，不僅後代自身的激素分泌對其有作用，在整個發育過程中母體所經歷的環境條件亦間接影響其遺傳和(或)環境效應。在後代表型可塑性的形成過程中，母體的內分泌系統參與了其中的大部分過程。母體的行為決策，例如在何處產卵或者與誰交配，將影響可供幼體利用的資源的類型和總量。此外,母體的激素信號亦能影響後代的表型變異和適合度，這些信號通過對正在發育的腦核心團的組織通路進行調整，在特定的環境中以作用於後代存活和繁殖成功的方式來影響它們的生理和行為反應。
