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歧化选择

发布时间:2023-09-15 11:40:11

歧化选择

歧化选择是当两个或更多个具有高适合度的基因型被一个适合度较低的中间基因型分开时发生的。这通常出现存明显不一致而具有不连续的不同“小片”的环境中。歧化选择是一种产生和保持多态现象的机制。

歧化选择的发现源于对生活在非洲西部的黑腹裂籽雀的研究。具有小喙的鸟类食软小的种子,而拥有较大喙的鸟类食用更大较坚硬的种子。如果一个分布向一个方向偏斜,称作定向偏斜。例如,当一个种群中某一极端成员更适合生存就会导致分布向这个方向偏斜。

歧化选择概念

歧化选择是自然选择的一种类型。如果自然群体长期处在同一环境条件下,大多数个体都能很好地适应这种环境,则处于正态分布曲线两端的个体与近于群体表型均数的个体相比,其适应性较差,在这种情况下,只要存在遗传变异性,通过选择群体平均数发生变化。如果自然选择有利于两种及以上的表现型,则称为歧化选择。

歧化选择特点

歧化选择是具有两个或两个以上有利的表现型,其中间型为不利的选择类型。在数量性状的人工选择方面,如果连续地把每代中间表现型的个体淘汰,留下两端的个体进行交配,则随着世代增加,歧化选择会引起方差增大并使分布呈现双峰曲线,最后分布曲线也有可能分离成两个。

歧化选择可增加两亲本间基因交换的机会,有利于打破有利性状和不利性状间的连锁,使控制有利性状的基因发生充分的重组,释放潜在的变异,获得较大幅度的超亲类型,进而选育成新类型或新品种。

歧化选择是稳定选择的对立面:选择不利于中间个体。虽然这不经常发生,但在自然群体中也能观察到。最可能的原因是存在某个方面不同的可选择的栖息地,这使得一个表型在一种栖息地极端有利,另一个在另一种栖息地极端有利。在加拉帕戈斯群岛上的地面雀类提供了一个与不同栖息地利用有关的歧化选择的实例。具有不同喙形状和大小的鸟在捕获和剥食不同大小的种子方面更有效。具有小而狭窄喙的鸟吃小而软的种子更有效,而具有深喙的鸟利用大而硬的种子更有效;这导致中间大小喙的鸟相对于极端的鸟有下降的适合度。预期歧化选择同时增加遗传和环境方差,这些效应在实验中观察到了。例如,当应用到果蝇幼虫发育时间上时(Prout,1962),环境方差增加了;当应用到赤拟谷盗的蛹重上时(Halliburton和Gall,1981),遗传和环境方差都增加了。

歧化选择具体方法

歧化选择是指选择群体中两极端类型个体进行随机交配,形成新的群体后再选择的方法。其具体方法是:将分离群体常态分布中两端个体选出,进行两端样本间个体的随机交配,形成新的群体。新群体的平均值不变,但遗传变异幅度增大。此种选择交配可有力地打破相斥型遗传,释放潜在变异,获得较大幅度的超亲类型。Frey(1982)认为此法可将两极端类型的基因结合在一起,提高后代的适应性和丰产性。

歧化选择研究与运用

①物种形成是基本的进化过程,也是生物多样性形成的基础。自然选择可以导致新物种的产生。生态物种形成是指以生态为基础的歧化选择使不同群体分化产生生殖隔离的物种形成过程。歧化选择的来源主要包括不同的环境或生态位、不同形式的性选择,以及群体间的相互作用。生殖隔离的形式多种多样,我们总结了合子前和合子后隔离的遗传学机制以及在生态物种形成中起到的作用。控制适应性性状的基因与导致生殖隔离的基因可以通过基因多效性或连锁不平衡相互关联起来。借助于第二代测序技术,研究者可以对生态物种形成的遗传学与基因组学基础进行研究。此外,本文还总结了生态物种形成领域最新的研究进展,包括平行进化的全基因组基础,以及基因流影响群体分化的理论基础。通过归纳比较由下至上和由上至下这两种不同的研究思路,相关研究学者认为这两种思路的结合可以为生态物种形成基因的筛选提供更有力也更精确的方法。同时,相关研究学者还提出生态物种形成的研究应该基于更好的表型描述以及更完整的基因组信息,研究的物种也应该具有更广泛的代表性。

②生物群体的变异性是有机体所有类群的一个属性。在本世纪的二十年代至四十年代,植物进化研究的一个重要的目的是了解种内和群体内存在的复杂的变异式样。近一、二十年来,进化生物学研究工作的一个重要的方面已转移到生态因素对个体、群体和种在环境和生物两方面的效应以及这些效应在生态学、分类学和进化中实际的含义上来。种内变异的描述和分类已成为当前最有挑战性的问题和最值得探索的领域之一。可塑性和耐受性在有花植物中普遍存在。但对大多数种来说,可塑性是有限的:一个具有较大分布区的种的不同地区的群体往往具有不同的基因型,而这些基因型是遗传和生态两个因素之间长时期复杂的相互作用的产物。种内变异是生态型性质还是梯度变异性质取决于自然界不同气候带或气候条件之间是急剧过渡还是逐渐过渡。但土壤和生物因素有时也参与宗的分化。群体和种内的变异不一定都有外部形态的变化,而是在多数情况下表现为生理和生化的差异。适应于富含铝、铜或锌等重金属盐的土壤的小地理宗是由足够强大的歧化选择而不是由内在的隔离机制来维持。多态现象,即群体内不同遗传变异体的频率变化,可能与自然选择有关。

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