杂种不育因子与分离干扰因子的汇合

A Single Gene Causes Both Male Sterility and Segregation Distortion in Drosophila Hybrids

Nitin Phadnis & H. Allen Orr. A Single Gene Causes Both Male Sterility and Segregation Distortion in Drosophila Hybrids. Science 323, 376-379 (2009)

1、生殖隔离是怎样形成的？是哪个基因在起作用？又是哪种力量在推动？这是进化生物学的一个核心问题。
2、分离干扰因子使得等位基因发生不均等分离。如果它位于性染色体上，会使后代性比异常，因此自然选择作用更倾向于抑制分离干扰因子，例如突变产生“抑制因子”的个体更受青睐。干扰与抑制相互较量，但只要抑制作用不是完全显性，杂交F1代就会重新出现分离比异常，并能导致杂种不育。有假说认为introgenomic conflict是引起杂种不育的原因，那么有没有直接的实验证据呢？
3、Drosophila pseudoobscura pseudoobscura（美系果蝇）与Drosophila pseudoobscura bogotana（哥系果蝇）的杂交F1代，雌性为可育，雄性为不育。但雄性成年后可产生少量后代，而且几乎全部都是雌性，即性比异常，因为有功能的配子主要是X型的。
4、使用回交法将美系果蝇的一个小区段（se区）转入纯种哥系中，交配结果发现渗入se区段的子代雄蝇是可育、配子分离正常的，未渗入se区段的子代雄蝇是不育且配子分离异常的，说明分离干扰因子和杂种不育因子应该就在这个小区段里，甚至两者合二为一。
5、Microsatellite与SNP技术分离出se区段的五个基因，但只有基因GA19777在两个亚种间是存在明显变异的，说明它可能与杂种不育和/或性比异常有关。
6、育性恢复实验：本来杂种雄性是不育的，如果设法转入GA19777(USA)，可能使其恢复可育性。Phadnis的实验方法是设计杂交组合：
结果正如预期，转入GA19777(USA)后F1代雄性杂种育性恢复了。可是它的配子分离比并没有恢复，究竟因为GA19777只对杂种育性起作用，还是因为GA19777同时对杂种育性和配子分离起作用，只是GA19777(BOG)比GA19777(USA)显性强而已？接着做分离干扰实验：

本来掺入se区段的F1代雄性杂种是可育且后代性比分离正常的，可是在此基础上再转入GA19777(BOG)后，就出现了性比分离异常，说明GA19777对于配子分离干扰也是起作用的。综上所述，GA19777是一个同时与杂种育性和配子分离相关的双作用因子，命名为Overdrive。
6、两个亚种间Overdrive无显著分异，应是中性进化的产物。