Vliv hybridizace na spermatogenezi a poměr pohlaví u myši domácí

Bc. Gabriela Pražanová

Diplomová práce

The effect of hybridization on spermatogenesis and sex ratio in the house mouse

Anotace:

Výsledky genetických, behaviorálních aj. studií ukazují na působení přírodního výběru proti hybridům mezi dvěma poddruhy domácích myší (Mus musculus musculus a M. m. domesticus) v Evropě. Podstata snížení reprodukční zdatnosti (fitness) hybridních jedinců však není dosud spolehlivě objasněna, naopak se zdá, že se jedná o složitý fenomén, navíc se silnými lokálními odlišnostmi. Jedním z unikátních jevů středoevropské části myší hybridní zóny je masivní introgrese chromozomu Y M. m. musculus do areálu M. m. domesticus. Tento jev je spojen s vychýlením poměru pohlaví, a tudíž pravděpodobně souvisí s genetickým konfliktem mezi pohlavními chromozomy. Tato práce se zabývá histologickou analýzou parenchymu varlat a vyšetřením preparátů spermií z epididymis samců myší odchycených podél česko-bavorského transektu napříč hybridní zónou. Přestože u hybridních jedinců bylo zjištěno mírné snížení počtu spermatid, naznačující narušení spermatogeneze, tento rozdíl není statisticky průkazný a neznamená pravděpodobně výrazné snížení reprodukční zdatnosti samotných hybridních jedinců. Tento výsledek je v souladu s genetickými studiemi naznačujícími absenci genů pro sterilitu v této části myší hybridní zóny, nicméně může hrát významnou roli z hlediska potenciální kompetice spermií, související s vícečetnou paternitou. Fluorescenční in situ hybridizace (FISH) ukázala, že poměr pohlaví u myších spermií se neodchyluje od očekávané hodnoty 1:1 po celém studovaném území včetně populací M. m. domesticus s introgresovaným chromozomem Y M. m. musculus. K odchylkám v poměru pohlaví tak pravděpodobně dochází v pozdějších fázích vývoje.

Abstract:

Results of the genetic, behavioral and other studies suggest natural selection acts against hybrids between two house mouse subspecies (Mus musculus musculus and M. m. domesticus) in Europe. However, the nature of decreasing fitness of hybrid individuals has not yet been reliably explained; conversely, it seems to be a complex phenomenon, with strong local differences. One of the unique features of the Central European part of the mouse hybrid zone is massive introgression of the Y chromosome of M. m. musculus into M. m. domesticus territory. This phenomenon is associated with perturbation of the census sex ratio (SR) and hence it is likely to be related to the genetic conflict between sex chromosomes over SR. This thesis is focused on analysis of the ratio between primary spermatocytes and round spermatids in testicular parenchyma and SR in sperm using fluorescent in situ hybridization (FISH) in male mice collected along the Czech-Bavarian transect across the hybrid zone. Although a moderate decrease in spermatid count was revealed in hybrid individuals, suggesting slight spermatogenesis impairment, this difference was statistically non-significant and probably does not cause considerable reduction of fitness of hybrid individuals per se. This result is consistent with genetic studies suggesting absence of sterility genes in this part of the mouse hybrid zone, however, it can play an important role in potential sperm competition related to multiple paternity. FISH revealed no deviation in SR of sperm from the expected 1:1 ratio across the whole study area including the populations of M. m. domesticus with introgressed M. m. musculus Y chromosome. It is concluded that the census sex ratio perturbations are likely to appear in later developmental stages.

Klíčová slova

hybridní zóna, genová inkompatibilita, genový konflikt, myš domácí, poměr pohlaví, speciace, spermatogeneze, hybrid zone, gene conflict, genetic incompatibility, house mouse, sex ration, speciation, spermatogenesis

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 6. 2011
• Vedoucí: prof. RNDr. Miloš Macholán, CSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biologie / Obecná biologie