Myszy domowe (Mus musculus) - Sterylność hybrydowych samców

Zakończony 2009

Kierownik projektu: Jan Marek Wójcik

Wykonawcy projektu

Agata Kawałko (ZBS PAN)

Dr Jaroslav Piálek, Petra Dufková (Instytut Biologii Kręgowców CAN, Studenec, Republika Czeska)

Tło badań

Sterylność hybrydowych samców jest jednym z podstawowych czynników odpowiedzialnych za izolację rozrodczą postzygotyczną pomiędzy pokrewnymi podgatunkami. W konsekwencji prowadzi to do ograniczenia przepływu genów pomiędzy populacjami i sprzyja wzmacnianiu różnic genetycznych pomiędzy taksonami. Poznanie genetycznego podłoża barier rozrodczych jest więc kluczem do zrozumienia procesu specjacji. Badania u myszy domowej, modelowego gatunku w biologii ewolucyjnej, dostarczają  cennych informacji z tego zakresu.

Cel projektu

Celem projektu jest genetyczna analiza sterylności mieszańcowych samców u myszy pochodzących z kojarzeń wstecznych pomiędzy podgatunkiem Mus musculus musculus i podgatunkiem M. m. domesticus.

Metodyka

U mieszańcowych samców analizowano parametry rozrodcze: średnia liczba plemników, masa jąder i masa lewego najądrza. Następnie określano genotypy loci mikrosatelitarnych rozmieszczonych na wszystkich autosomach oraz loci mikrosatelitarnych i SNP (ang. single nucleotide polymorphism) na chromosomie X. Przy pomocy analizy loci cech ilościowych (QTL) identyfikowano miejsca na chromosomach, które mogą być potencjalne związane ze sterylnością.

Hipotezy/oczekiwane wyniki

Ocena poziomu płodności u mieszańcowych samców (liczba plemników w najądrzu) wykazała, że 12 osobników na 65 (18,5%) pochodzących z krzyżówki wstecznej (M. m. musculus x M. m. domesticus) z M. m. domesticus było całkowicie niepłodnych. Natomiast nie stwierdzono sterylnych samców otrzymanych w wyniku krzyżówki wstecznej (M. m. musculus x M. m. domesticus) z M. m. musculus. Analiza loci cech ilościowych (QTL) wykazała, że markery zlokalizowane w środkowym regionie chromosomu X były silnie skorelowane z obniżeniem płodności u mieszańcowych samców. Dodatkowo loci zlokalizowane na niektórych autosomach mogły współdziałać z loci na chromosomie X, lecz trudno określić ich wpływ na ujawnianie się sterylności. Dane genetyczne posłużyły do opracowania diagnostycznego zestawu markerów mikrosatelitarnych oraz markerów polimorfizmu punktowego SNP użytecznych w analizach krzyżówek pomiędzy M. m. musculus i M. m. domesticus.

Podstawowa literatura

Forejt J., Iványi P. 1975. Genetic studies on male sterility of hybrids between laboratory and wild mice (Mus musculus L.). Genetical Research, 24: 189-206.

Kawałko A., Dufková P., Wójcik J.M., Piálek J. 2009. Polymerase chain reaction multiplexing of microsatellites and single nucleotide polymorphism markers for quantitative trait loci mapping of wild house mice. Molecular Ecology Resources, 9: 140-143.

Storchová R., Gregorová S., Buckiová D., Kyselová V., Divina P., Forejt J. 2004. Genetic analysis of X-linked hybrid sterility in the house mouse. Mammalian Genome, 15: 515-524.

Vyskočilová M., Pražanová G., Piálek J. 2009. Polymorphism in hybrid male sterility in wild-derived Mus musculus musculus strains on proximal chromosome 17. Mammalian Genome, 20: 83-91.