杂交蝴蝶的研究表明多种基因与杂交动物不育有关

当两个不同物种的动物交配时，它们的杂交后代可能不健康或不育。通常，只有一种性别受到影响。

生育力的性别差异遵循一种称为霍尔丹法则的模式，该法则指出，当杂种继承两条不同的性染色体时，它们会受到更大的影响。在哺乳动物中，雄性具有XY性染色体，因此雄性“狮虎”和“虎”(老虎和狮子之间的后代)是不育的，而具有两条X染色体的雌性往往更具生育能力。但在蝴蝶和鸟类中，雌性具有ZW性染色体，而雄性具有ZZ，因此根据霍尔丹法则，雌性是不育的。

这种自然现象对于物种形成(不同生物谱系分裂的过程)有什么启示?詹姆斯·马利特(JamesMallet)是比较动物学博物馆的有机体和进化生物学常驻教授、群体遗传学助理，也是《美国国家科学院院刊》上一项新研究的资深作者，他对霍尔丹规则背后的“原因”进行了探讨，以蝴蝶遗传学为指导。

该研究由前研究生熊天柱设计和领导，研究了蝴蝶的杂交不育性，创建了不同物种的杂交，以确定哪些特定基因导致了表型。

根据现在康奈尔大学博士后研究员熊的分析，杂交蝴蝶的不育性状可能与分散在Z染色体上的许多基因有关。因此，了解其背后的所有遗传机制需要进一步研究。

在这项研究中，熊和同事培育了凤蝶燕尾蝶的杂交品种。他们发现，与杂交相关的问题，例如蛹重量低和雌性卵巢畸形，是由于Z性染色体和所有其他染色体之间的不均匀混合或“基因渗入”而发生的。这一观察表明许多基因共同作用以在每个物种内产生平衡。

当Z染色体仅从一个物种继承时(如雌性ZW杂种)，Z染色体与其余染色体之间的平衡就会受到干扰。雌性蝴蝶的W染色体特征携带很少的基因并且不参与其中。此外，熊表明，NeilRosser及其同事研究的另一种蝴蝶Heliconius的雌性杂交体在Z染色体上也遵循相同的多基因模式。

“最初，我的想法是希望找到导致表型的主要基因，”熊说。“但事实证明，答案比预期更数学化，而且大量基因实际上更好地解释了这种模式。”

分析表明，杂交不育可能就像人类的身高一样，是多基因的，或者涉及多个基因。马利特说：“天柱已经表明，重要的是Z染色体的片段，而不是染色体的某个区域是否存在特定问题。”