$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Sinds Geoff Parker merkte de prevalentie van sperma concurrentie bij insecten en de evolutionaire implicaties 2, hebben een golf van studies in Drosophila en andere soorten geprobeerd om wat licht te werpen op dit fenomeen op veel verschillende niveaus. Enkele voorbeelden van gebieden die van belang zijn het onderzoek van de variatie is in natuurlijke populaties 9,10, zijn genetische architectuur en de relevantie van de onderliggende genetische factoren 11-14, en zijn rol in het besturen van co-evolutie tussen de seksen 15,16. In D. melanogaster vrouwtjes, de beperkte capaciteit van de gespecialiseerde sperma-opslag organen, een paar spermatheca en de rudimentaire bakje 6,17, draagt bij aan de concurrentie van het sperma van verschillende mannetjes. Ongeveer 1.500 sperma Overdracht paring de vrouwelijke maar ~ 500 kunnen worden ondergebracht in de genoemde organen 18,19. In het laboratorium, gecontroleerde dubbel-paring ervaringmenten met een verwijzing mannelijke en een of meer mannetjes van belang zijn uitgebreid gebruikt voor het evalueren van het sperma concurrerend vermogen 7,8.
Sperma concurrerend vermogen wordt geschat als het aandeel van de nakomelingen verwekt door de experimentele mannen in double-paring experimenten over de totale nageslacht, dat wil zeggen dat zowel de experimentele-en referentie-mannetjes. Sperma concurrerend vermogen bestaat uit twee gedeelten, die elk in een afzonderlijke test geëvalueerd. In de overtreding test het vermogen van de experimentele mannelijke sperma om de sperma van de eerste mannelijke verplaatsen, dat wil zeggen de referentie mannetje, wordt geëvalueerd. Omgekeerd in de verdediging assay, het vermogen van de experimentele mannelijke zaadcellen verplaatsing weerstaan of de bevruchting succes van de referentie mannelijke zaadcellen verminderen geëvalueerd. Afhankelijk van het type test, de verdediging of aanval, wordt het sperma concurrerend vermogen geschat door de scores P 1 of P 2, respectievelijk. P1 en P2 slechts waarden tussen 0 en 1 aannemen. Tussenliggende waarden worden meestal geïnterpreteerd als indirect bewijs van sperma mengen, die een fysiologische scenario van directe spermaconcurrentie suggereert. Volgens dezelfde redenering, kan extreme waarden worden geïnterpreteerd als bewijs voor een sterke differentiële sperma concurrerend vermogen. Vroege studies toonden aan dat P 2 in D. melanogaster is dan 0,8 toe als de tijd tussen de twee paringen verlengt 7. Dezelfde experimentele ontwerp is gebruikt in andere Drosophila species, P 2 de gebruikte statistiek in studies om sperma concurrerend vermogen 20 evalueren. Voor de meeste soorten de P2 waarden van de geteste stammen is hoger dan 0,6 21. Toch kunnen een aantal andere mechanismen los van de directe concurrentie tussen sperma van verschillende mannetjes identieke scores (zie Overleg) opleveren.
Distinguishing nakomelingen verwekt door de eerste of tweede mannetjes is mogelijk door het gebruik van gemakkelijk herkenbare markeringen. In vroege studies, een van de mannetjes werd bestraald subletale doses, bijvoorbeeld X-stralen zodanig dat vrijwel alle eicellen bevrucht door sperma bestraalde niet uitkomen 7. Vervolgens hebben mutaties veranderen oogpigmentatie of vleugelvorm de meest gebruikte markers geweest. Voorbeelden van de eerste zijn de mutaties bw (bruin) 9, cn (cinnaber) 22 en w (wit) 23, terwijl de mutatie Cy (Curly) 24 komt overeen met het tweede type van fenotypes, een aantal van deze mutaties zijn gecombineerd in de dezelfde persoon, bijvoorbeeld cn bw. In mindere mate zijn allozymes 25 en microsatellieten 26,27 met bekende overerving patronen ook gebruikt.
Proefopzet te testen voor verschillen insperma concurrerend vermogen hier beschreven volgt in wezen dat van Clark et al.. 9. Resultaten verkregen uit deze experimenten geven informatie uitsluitend over de differentiële vaderschap van de experimentele mannelijke types onder de loep. Testen die ook rekening te houden met post-bevruchting verschillen in geschiktheid 14,28 en zaadcellen visualisatietechnieken 24 kunnen verschillen in P 1 (of P 2) scores worden geïnterpreteerd als verschillen in sperma competentie.
Figuur 1 schetst de beweegredenen van zowel de aanval en de verdediging assays. Om de logistiek van het proces te illustreren, een overtreding experiment in D. uitgevoerd melanogaster 14 zal in detail worden toegelicht. Deze bijzondere overtreding assay werd gebruikt voor het testen van een meetbaar effect van de multigenfamilie Sperma-specifieke dynein tussenketen (SDIC) op sperma concurrerend vermogen. Alle lids van deze multigenfamilie wonen in tandem op het X-chromosoom. Knockout mannen werden gegenereerd door het schrappen van de SDIC cluster. Omdat het verwijderde segment ook het essentieel gen korte vleugel (sw) en het doel van de studie was om de relevantie van SDIC evalueren, werden mannetjes dragen van de SDIC-sw verwijdering gered door een transgene kopie van sw (gesymboliseerd als P {sw} , die ook droeg een mini-witte reportergen) op chromosoom 2. Kleur oog werd gebruikt als een zichtbare merker voor identificatie vaderschap. Alle vliegen waren in een witte achtergrond mutant met uitzondering van die van de stam Oregon-R, die werden gebruikt als referentie mannen.