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交配选择被认为是物种形成的早期事件。本实验以黑腹果蝇为研究对象,将在玉米粉培养基(CMA)中培养的果蝇子代分别饲养在CMA和糖蜜培养基(CMY)两种不同的食物环境中,通过监测不同世代CMY子代果蝇与CMA子代果蝇群体之间的交配选择性变化、分析监测不同世代果蝇子代的肠道微生物对多种有机物的代谢能力、果蝇肠道优势菌的组成变化,从不同角度考察物理隔离与食物选择对果蝇交配选择性的影响。本工作从环境-分子(酶、基因、肠道菌)-个体-群体(交配行为)水平,研究不同食物对生物个体及生物群体交配行为的影响,探究果蝇选择交配形成新物种的过程以及影响这一过程的因素。研究结果如下:(1)在实验体系中,经过9代的食物差异性培养,构建了生殖隔离的CMY果蝇和CMA果蝇品系,产生明晰可见的生殖选择性差异,这一差异在未来的各个世代中得以保持。(2)利用Biolog ECO培养板对CMA果蝇和CMY果蝇肠道菌的碳源利用能力进行测定,发现随着培养世代增加,糖蜜培养环境下果蝇肠道菌对碳源的代谢能力出现显著的变化:各世代CMY果蝇肠道菌与CMA果蝇相比对苯乙胺、纤维二糖、衣康酸、α-丁酮酸、γ-羟基丁酸、4-羟基苯甲酸和2-羟基苯甲酸的代谢能力均有不同程度的增强。(3)利用Biolog GNIII培养板对CMA果蝇和CMY果蝇的肠道优势代谢菌进行了鉴定发现:CMY果蝇的肠道优势代谢菌为植物乳杆菌,而CMA果蝇肠道优势代谢菌为和谷镰刀菌,这表明食物对果蝇的肠道菌具有显著的影响。(4)利用一代基因测序技术,对CMA果蝇和各世代CMY果蝇的EST-6酶包含基因调控区的全基因序列进行了测序,通过序列比对可知,果蝇EST-6酶Ejaculatory duct组织表达调控区在物理隔离和食物选择压力下出现较大变化,CMA果蝇具有与Gene bank中GenBank:AAA28517.1基因(Est-6)相同的调控区域,而CMY果蝇的Est-6基因的Ejaculatory duct组织表达调控区出现两段插入序列,由于EST-6酶在果蝇Ejaculatory duct表达水平影响果蝇的交配行为,该插入序列与CMY果蝇和CMA果蝇之间的交配选择性显著变化具有密切联系。综上所述,物理隔离条件下,食物的选择压力除了影响果蝇的肠道菌对碳源的代谢能力外,还可以影响果蝇的优势肠道菌种类,影响果蝇的基因稳定性,进一步详细考察果蝇的食物压力与以上诸多因素变化的时间关系,将有助于在更深层次探索及阐明物种进化的关键分子事件及物质基础。