Reprodukčně izolační bariéry v hybridní zóně myši domácí (Mus musculus)

Abstract

Reprodukční izolace (RI), která může vést až ke vzniku nových druhů, může probíhat na několika úrovních a zahrnuje jak předreprodukční morfologické odlišnosti nebo biogeografická a fyziologická omezení bránící kopulaci mezi jedinci z divergujících populací, tak postreprodukční nekompatibility gamet. RI brání v toku genů mezi nepříbuznými druhy a v určité míře též mezi vznikajícími druhy či poddruhy. V práci se zaměřuji na reprodukční izolaci probíhající na úrovni gamet, takzvanou gametickou izolaci mezi blízce příbuznými poddruhy myši domácí (Mus musculus). Vhodným modelem pro studium RI je hybridní zóna (HZ) mezi dvěma poddruhy myši domácí, myší západoevropskou (M. m. domesticus) a myší východoevropskou (M. m. musculus). O šíři přibližně 10 kilometrů prochází HZ napříč celou Evropou. V hybridní zóně dochází ke kontaktu a vzájemnému křížení obou poddruhů. Pokud se mezi poddruhy vyskytne gametické izolace, může to představovat jistou bariéru toku genů a zamezení výskytu hybridního potomstva, které může být v konkurenci s rodičovskými poddruhy v nevýhodě. Haldanovo pravidlo speciace říká, že u hybridů je poškozeným pohlavím to heterogametické. U savců je postiženo samčí pohlaví kvůli přítomnosti XY pohlavních chromozomů. Některé z takových nevýhod mohou být, neživotaschopnost hybridů či skryté...

Reproductive isolation occurring at the gamete level is called gametic isolation and almost always prevents gene flow between unrelated species and (to some extent) between closely related species or subspecies. The hybrid zone of the house mouse (HMHZ), which was formed by contact and interbreeding of two subspecies, the Western European house mouse (M. m. domesticus) and the Eastern European house mouse (M. m. musculus) provides a usefull model for the study of speciation processes involving gametic isolation. The probability of sperm competition within the female reproductive tract is high in the house mouse because high levels of sexual promiscuity (in 20˗40 % of all reproductive cycles) have been observed in this species. Thus, the reproductive isolation at gametic level may be determined both by the phenotypic characteristics of sperm (the ability to outcompete heterospecific sperm in the process of sperm- sperm competition) and by the preference of the sperm of conspecific males in the female reproductive tract (cryptic female choice). In my Ph.D. thesis I tested the degree of affinity of male and female gametes reciprocally between the both subspecies of M. musculus and the phylogenetically more distant species M. spretus, which is characterized by a higher degree of promiscuity. Although a...