赤拟谷盗与杂拟谷盗种间配子隔离产生的遗传基础

配子隔离产生的遗传基础是当前物种形成研究中亟待解决的重要科学问题。为探究此问题，本项目在已经发现赤拟谷盗和杂拟谷盗存在种间配子隔离的基础上，拟以这两个近缘种为研究系统，首先比较分析它们的精子在同种和异种雌体受精囊内的存活状况、与卵子的亲和状况；其次，分别对它们的受精囊内含物、精子膜和卵子膜进行差异蛋白质组学研究，筛选和鉴定与配子不存活、不亲和相关的蛋白并克隆其基因；再通过抑制性消减杂交等技术筛选和克隆与配子不亲和相关的配子差别表达基因；最后，利用RNA干扰技术分别沉默这些基因，定量分析其mRNA表达，测定其生物学效应，以验证其功能确与配子隔离相关。本项目从体外到体内、从定性到定量、从分子到整体，系统而深入地研究赤拟谷盗与杂拟谷盗种间配子隔离产生的遗传基础，其阐明有助于对物种形成过程的理解，将为物种形成理论提供新依据，具有十分重要的意义。

种间配子隔离产生的原因是当前物种形成研究中亟待解决的重要科学问题。本项目以赤拟谷盗和杂拟谷盗两个近缘种作为研究系统，研究发现：雄赤拟谷盗和杂拟谷盗精子在异种雌体内部分不存活，种间存在配子隔离；通过差异蛋白质组学的方法，筛选到可能与配子不存活、不亲和相关的七个候选蛋白；经对这七个候选蛋白逐一进行功能验证，测定其生物学效应，发现丝氨酸蛋白酶抑制蛋白可引起赤拟谷盗与杂拟谷盗种间的配子隔离。另外，研究还发现，杂拟谷盗体内存在Wolbachia，赤拟谷盗体内不存在Wolbachia。Wolbachia不能在杂拟谷盗和赤拟谷盗种间进行水平传播和垂直传播。Wolbachia对拟谷盗的交配选择和交配能力没有影响，但可引起拟谷盗胞质不亲和并可能导致配子隔离。本项目已发表论文6篇，其中SCI源刊3篇，培养研究生3名。本项目的研究成果为拟谷盗种间配子隔离产生的机理阐明提供了理论依据，项目研究达到预期目标。