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Seit Geoff Parker nahm die Prävalenz von Spermien Wettbewerb in Insekten und ihre evolutionären Implikationen 2, haben eine Welle von Studien in Drosophila und andere Arten versucht, etwas Licht auf dieses Phänomen Schuppen auf vielen verschiedenen Ebenen. Einige Beispiele für Bereiche von Interesse waren die Umfrage ihrer Variation in natürlichen Populationen 9,10, seine genetische Architektur und Relevanz der zugrunde liegenden genetischen Faktoren 11-14, und seine Rolle bei der Koevolution zwischen den Geschlechtern 15,16. In D. melanogaster Weibchen, die begrenzte Kapazität der spezialisierten Spermien-storage Organe, ein Paar Spermatheka und dem bahnbrechenden Aufnahme 6,17, trägt dazu bei, den Wettbewerb der Spermien von verschiedenen Männchen. Etwa 1.500 Spermien bei der Paarung mit dem weiblichen, aber nur ~ 500 übertragen werden können in den genannten Organen 18,19 untergebracht werden. Im Labor kontrollierte Doppelblind-Paarung Erfahrungengen mit einen Verweis Männchen und ein oder mehrere Männchen von Interesse wurden ausgiebig zur Auswertung Spermien Wettbewerbsfähigkeit 7,8 verwendet.
Sperma Wettbewerbsfähigkeit ist als der Anteil der Nachkommen durch die experimentelle männlich in Doppel-Paarung Experimente über den gesamten Nachkommen gezeugt geschätzt, dh, dass sowohl von der experimentellen und Referenz Männer. Sperma Wettbewerbsfähigkeit besteht aus zwei Komponenten, von denen jede in einem separaten Test ausgewertet. In der Straftat-Assay wird die Fähigkeit der experimentellen männlichen Spermien, die Spermien aus dem ersten männlichen verdrängen, dh der Bezug männlich, ausgewertet wird. Umgekehrt bei der Verteidigung Assay wird die Fähigkeit des experimentellen männliche Samenzellen Verschiebung widerstehen oder um die Befruchtung Erfolg des Referenz männlichen Spermien reduziert wird ausgewertet. Je nach der Art des Assays, Angriff oder Verteidigung, ist Sperma Wettbewerbsfähigkeit durch die Partituren P 1 oder P 2, jeweils geschätzt. P1 und P 2 können nur Werte zwischen 0 und 1 liegt. Zwischenwerte werden in der Regel als indirekter Nachweis von Spermien Mischen, also unter physiologischen Bedingungen im Zusammenhang mit Direktinvestitionen Spermien Wettbewerb schlägt interpretiert. Nach dem gleichen Grundprinzip, können extreme Werte als Beweis für eine starke Differenz Spermien Wettbewerbsfähigkeit interpretiert werden. Frühe Studien zeigten, dass P 2 in D. melanogaster ist über 0,8 zunimmt, wenn die Zeit zwischen den beiden Paarungen verlängert 7 verstrichen ist. Dieselbe Versuchsanordnung in anderen Spezies Drosophila benutzt worden ist, wobei P 2 der gebräuchliche Kennziffer in Studien Spermien Wettbewerbsfähigkeit 20 auszuwerten. Für die meisten Arten ist die P-2-Werte der getesteten Stämme höher als 0,6 21. Dennoch können einige andere Mechanismen nicht mit der direkten Konkurrenz zwischen Spermien verschiedener Männchen zu identischen Noten (siehe Diskussion).
Distinguishing Nachkommen von den ersten oder zweiten Männchen gewünscht ist durch den Einsatz von leicht identifizierbaren Marker möglich. In frühen Studien, einer der Männer bei subletalen Dosen bestrahlt wurde, z. B. X-Strahlen, so dass praktisch alle Eizellen von bestrahlten Spermien befruchtet versäumt, 7 schlüpfen. Anschließend wurden Mutationen verändern Augenpigmentierung oder Flügelform war die am häufigsten verwendeten Marker. Beispiele für erstere sind die Mutationen bw (braun) 9, cn (Zinnober) und 22 W (weiß) 23, während die Mutation Cy (Curly) 24 entspricht der zweiten Art von Phänotypen, einige dieser Mutationen in die kombiniert wurden demselben Individuum, z. B. cn bw. In geringerem Umfang wurden Allozyme 25 und 26,27 Mikrosatelliten mit bekannten Vererbungsmuster auch verwendet worden.
Die Versuchsanordnung, um Unterschiede in testenSpermien Wettbewerbsfähigkeit hier beschriebenen folgt im Wesentlichen der von Clark et al. 9. Ergebnisse aus diesen Versuchen abgeleitet geben Informationen nur über die Differential Vaterschaft der experimentellen männlichen Typen unter die Lupe genommen. Assays, die auch für die Zulage nach der Befruchtung Unterschiede in Fitness-und Samenzellen 14,28 Visualisierungstechniken 24 ermöglichen Unterschiede in P 1 (oder P 2) erzielt als Unterschiede in Spermien Kompetenz interpretiert werden.
Abbildung 1 skizziert das Grundprinzip sowohl der Straftat und die Verteidigung Assays. Um die Logistik des Prozesses zu veranschaulichen, eine Straftat durchgeführt Experiment in D. melanogaster 14 im Detail erläutert werden. Diese besondere Straftat Assay wurde verwendet, um für einen messbaren Effekt der Multigenfamilie Sperma-spezifische dynein Zwischenkette (Sdic) auf Spermien Wettbewerbsfähigkeit zu testen. All das Mitglieds dieser Genfamilie im Tandem auf dem X-Chromosom liegen. Knockout Männer wurden durch das Löschen der Sdic Cluster generiert. Weil das gelöschte Segment gehörte auch die essentiellen Gens kurze Flügel (sw) und der Zweck der Studie war es, die Bedeutung der Sdic bewerten, wurden die Männchen tragen Sdic-sw Löschung durch eine transgene Kopie sw gerettet (symbolisiert als P {sw} , die auch trug einen weißen Mini-Reporter-Gen) auf dem Chromosom 2. Augenfarbe wurde als sichtbare Markierung für Vaterschaft Identifizierung verwendet. All die Fliegen waren in einem weißen Hintergrund mit mutierten Ausnahme derjenigen, die aus dem Stamm Oregon-R, die als Referenz verwendet wurden Männchen.