母体效应

生理现象

母体效应是指子代畜禽的某些外貌特征、生理性状和生产性能受其母本直接影响的一种生理现象。个体的表型是由基因型及其在整个发育过程中所经历的环境条件来决定的。数量遗传学的发展及表型可塑性现象的发现使学者们逐渐认识到，个体的表型不但表现为基因型与环境相互作用的后果 , 而且还是一个弹性过程。

动物解释

除了外界环境(如饲料营养、卫生防疫、气候与环境条件等)以及生物个体自身的基因型之外，母亲的基因型也会对个体的表型产生影响。

母体效应是指双亲的表型影响其后代表型的直接效应。它是子代对环境异质性的一种表型反应，亦是进化动力的一个重要来源，还可能与小型哺乳动物种群调节机制有关。以小型哺乳动物为例，介绍了母体效应的概念及其产生和发展过程，以及影响母体效应的营养和非营养因素，特别强调了光周期和激素的作用。在种群水平上，对度量母体效应的备选指标进行了评价，认为种群内个体的平均体重能较好地代表种群质量的高低；概述了衰老母体效应假说的主要内容及其在小型哺乳动物种群动态调节中的作用，即在种群数量的周期性波动过程中，母体质量的变化会影响后代的生殖和存活，甚至持续达2～3个世代，它与由种群年龄结构偏移所导致的衰老效应共同起作用，可使某些小型哺乳动物种群处于低数量期。

用不同模型估计绒山羊早期生长性状遗传参数的比较，利用内蒙古伊盟阿尔巴斯白绒山羊种羊场，从1993年至2000年间白绒山羊的早期生长性状（包括出生重、断乳重、日增重和周岁重）的场内测定数据，对4种不同动物模型估计遗传参数的差异进行了比较分析。不同模型中对母体遗传效应和母体环境效应作了不同的考虑，模型I，不考虑母体遗传效应和母体环境效应；模型II，仅考虑母体遗传效应；模型III，仅考虑母体环境效应；模型IV，同时考虑母体遗传效应和母体环境效应。利用MTDFREML程序采用非求导约束最大似然法（DFREML）估计各模型中的方差组分。用似然比检验对不同模型的差异进行检验。

结果表明：对于出生重，母体遗传效应和母体环境效应都有极显著的影响，应采用模型Ⅳ进行分析；对于断乳重和日增重，母体遗传效应的影响不显著，而母体环境效应的影响极显著，应采用模型Ⅲ进行分析；对于周岁重，母体环境效应的影响不显著，而母体遗传效应的影响显著，应采用模型Ⅱ进行分析。

植物研究

“世上只有妈妈好”，这句话在植物身上同样得到了深刻的印证。美国科学家的一项研究，揭示了植物母体效应（maternal effects）对后代应对环境变化的重要性。相关论文发表在《科学》杂志上。通常当环境变化时，动物会迁移，而定居的植物如何应对？在全球气候变暖，这个问题的意义日益凸显。在最新的研究中，美国弗吉尼亚大学的进化生物学家Laura Galloway和同事证实了，生长在与母体相同环境中的后代植株比生长在其他环境中的同胞表现得更加出色（定量研究约为3.5倍）。这意味着植物母体会“暗示”它们的后代如何适应当地的环境条件，即所谓的“代间转移可塑性”（Transgenerational Plasticity）。

研究人员利用的模型是美国风铃草，这种美国本土野生植物在阴暗处和光照处都能生存。为了确定母体是否向后代传递了某种环境信息，Galloway等人将一些风铃草种子分别种植在与母体相同或不同的光照条件下，结果发现，那些与母体具有差异化生活环境的第一代种子会“受苦受难”，生存和发育受到影响。不过，只要这些第一代植株产生的种子生存在它们自身的环境中，后代就会恢复过来。

科学家通常在持久的遗传层面上研究植物的适应性，而非植物对环境条件的直接反应。因此，最新研究的结论是独特的。Galloway表示，“我们发现了植物适应本土环境的暂时性机制。尽管母体效应被看作是一个复杂的因素，但它们确实能够显著地影响后代个体的表现。”

研究进展

母体效应(maternal effect)是动物界普遍存在的一种现象,无论在无脊椎动物，还是脊椎动物，中都有过报道。该现象是动物育种工作者在家养动物中首次发现的，即体型大的母体产生的后代通常也较大。近年来，随着对有机体生活史、行为和发育的深入研究以及数量遗传学的兴起，关于野生哺乳动物母体效应的研究，已引起国内外一些学者的重视，内容主要涉及母体大小与后代数量和大小之间的关系 , 母体年龄和环境质量对母体的产卵决策、后代存活和生长的影响等方面。而一度令生态学家颇感困惑的种群调节机制问题, 随着衰老和母体效应的发现，从生理学角度为解决种群调节理论提供了一个新的视角和希望，是进化生态学和种群生态学的研究热点之一。从母体效应的概念入手，介绍概念的产生和发展过程，并结合室内和野外实验的证据，主要以野生小型哺乳动物为例，分析影响母体效应的因素，评价度量母体效应时可以选用的指标，并论述其进化适应意义。

影响因素

1 当后代由亲代父体来照料(例如多种鸟类、哺乳动物、鱼类和某些蛙类);

2 受雌性激发，亲代父体通过交配惠赠或为了产卵而将精囊内的营养物转移出去，即父体确实在营养上有所投资时;

3 如果亲代父体通过对领域的防御或筑巢技巧，其表型影响了产卵场所的特征，那么该表型亦会对后代的表型有直接效应，这些效应能影响后代的适合度。

营养因素

关于实验啮齿动物的母体效应，研究的历史较长。啮齿类亲代食谱中诸如铁、锌之类的矿物质，均可被其吸收并转移到正在发育的胚胎中，表明亲代营养物质的可利用性能影响后代的表型。田鼠类中，母体效应的大部分证据来自实验室研究，通过这些资料为解释野外条件下母体效应潜在的重要性提供了一种可能性，即双亲居住的环境，对于后代的种群统计学具有显著的影响。对于棉鼠(Sigmodon hispidus)和草原田鼠(Microtus penn-sylvanicus)早期的生长发育和性成熟年龄，母体效应起着很重要的作用。当母体营养条件好时，由它们产出的幼体能更早地开始繁殖，另外体型较大的母体，具有养育较大的胎仔和占据较好领域的能力。

非营养因素

激素关于后代早期的表型发育，不仅后代自身的激素分泌对其有作用，在整个发育过程中母体所经历的环境条件亦间接影响其遗传和(或)环境效应。在后代表型可塑性的形成过程中，母体的内分泌系统参与了其中的大部分过程。母体的行为决策，例如在何处产卵或者与谁交配，将影响可供幼体利用的资源的类型和总量。此外，母体的激素信号，亦能影响后代的表型变异和适合度，这些信号通过对正在发育的脑内核团的组织通路进行调整，在特定的环境中，以作用于后代存活和繁殖成功的方式，来影响它们的生理和行为反应。

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