摘要
近交衰退在动植物中广泛存在，是指具有亲缘关系密切的个体所育后代与无亲缘关系个体所育后代相比，适合度下降的现象。传统观点认为，通过遗传杂交提高等位基因杂合度能避免近交衰退。然而，近年来发现非遗传机制也能改善近交衰退。飞蝗（Locusta migratoria）的交配制度为多雄交配制，在一定时间内精子竞争格局为最后交配优势，而与精子近、远亲来源无关。如果交配时间间隔较长，后代则为混合型子代。前期研究发现，雌虫在先后接受与两个雄虫交配时，虽然后代父权始终属于最后雄性，但只要引入一个远亲雄性，总能提高后代卵的孵化率。因此，飞蝗远亲雄性改善近交衰退的机制不是通过遗传因素，而可能是通过非遗传因素改善的。然而，远亲雄性通过何种非遗传机制改善近交衰退及其作用机制尚不清楚。 本研究通过选择飞蝗中亲缘关系较远的海南种群和河北种群分别建立遗传家系，进行区组设计交配实验及微卫星父权鉴定，证明这两个种群来源的飞蝗家系互为远亲时，远亲雄虫总能通过非遗传机制提高后代孵化率。通过微卫星鉴定后代受精率发现，孵化率的提高是通过提高卵的受精率实现的。进一步利用手术摘除精巢获得只含有精浆的近亲及远亲雄虫，通过交配实验和微卫星鉴定受精率证明，远亲精浆确实能够提高近亲雄虫后代孵化率，并且孵化率的提高同样也是通过提高受精率实现的，这个结果与区组实验结果相一致，说明远亲精浆中的非遗传物质确实能提高近亲后代的孵化率。为探究近远亲雄性精浆与雌虫受精囊互作来调控受精率的机制，我们分别对雌虫受精囊内容物及雄虫精浆进行蛋白质组测序。在排除来自雄虫的精浆蛋白后，发现有13个蛋白在河北和海南雌虫受精囊中均参与了对近、远亲雄虫精浆的差异响应。基于以前的研究，这13个差异蛋白的功能与交配行为、刺激产卵、脂类代谢、细胞周期等相关。然而，在雌虫对近、远亲识别机制过程中起的作用还需要进一步深入研究。因此，本研究基于不同地区建立的近、远亲家系，揭示了飞蝗远亲雄性通过精浆这一重要非遗传调控因子提高近亲雄虫精子受精成功率。并且发现雌虫可能通过卵巢发育、胚胎发育和代谢过程等相关蛋白对近、远亲雄虫精浆进行识别，进而提高精子受精率。 本研究在前期已有的近、远亲多雄交配对后代利益的基础上，发现了远亲雄性可以通过精浆改善近交衰退的现象，强调了精浆在改善近交衰退及受精识别中的重要性，也对参与雌性响应近、远亲雄性精浆的受精识别机制的蛋白进行了鉴定，为未来深入研究近、远受精识别机制以及精浆对近交衰退改善机制研究提供基础。
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