【摘 要】
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现存的大多数高等生物都以有性的方式进行繁衍。相较于无性生殖,有性生殖需要支付更加高昂的成本。例如雄性个体需要花费时间和精力寻求另一半,甚至进化出不利于个体生存的性
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现存的大多数高等生物都以有性的方式进行繁衍。相较于无性生殖,有性生殖需要支付更加高昂的成本。例如雄性个体需要花费时间和精力寻求另一半,甚至进化出不利于个体生存的性征等;而雌性个体需要负责全部的生育与抚养工作,付出了“有性生殖的二倍代价”。随着大规模并行运算性能的提高,越来越多的群体遗传学的工作者结合数学建模与计算机模拟的方法对于进化问题进行研究。对于大部分二倍体生物而言,虽然有性生殖方式的益处主要来自于染色体的分离(segregation)和重组(recombination),但这两者的相对效应大小却很少有人研究。而突变的显隐性对于有性生殖优势的影响也鲜有人提及。与此同时,显隐性在进化过程中存在的原因也难以解释。本文中,我们使用了两个模型来研究不同显隐性的突变对有性生殖过程的影响:首先使用了一个无限位点模型来探寻突变的显性系数如何影响分离和重组等遗传事件;另外,使用了一个有性生殖修正因子(sex modifier)模型来研究显隐性是如何影响有性生殖进化的。为了排除其他因素的干扰,在实验中我们认为每一个突变的发生均是相互独立的,并且忽略了上位性的影响。结果显示,在不同的显性系数下,重组和分离分别扮演着不同的角色。具体来说,当有害突变为部分隐性时,重组对于有性进化的帮助更大;而有害突变为显性时,分离所造成的影响会超过重组。这一结果支持了前人的结论——即与重组相比,分离更能体现有性生殖的优势。此外,当有利突变引入时,重组所造成的影响会显著增强。我们还注意到,当有利突变为隐性或有害突变为显性时,有性生殖修饰因子的扩散与传递的能力有所提升,说明在这两种情况的显性系数下,可以提高有性生殖的选择优势。综上所述,这些结果表明了显隐性机制在性的演化中起着是非常重要的作用,也就是说,具有特定显隐性的某种突变会提高有性生殖的进化速率。
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