进化理论预测，当父母之间的遗传差异既不太小也不太大，但有一些理想量被称为最优交配距离时，个体的适应性最大化。然而，几十年的研究通常无法验证这一预测或确定最佳交配距离。为了检验最佳交配距离的想法，并试图估计它，密歇根大学的两位进化生物学家分析了之前发表的关于三种模式生物之间400多个遗传杂交的数据，这三种模式生物代表了真核生物的三个主要谱系：真菌、植物和动物。
在最新一期的《科学进展》中，他们报告了在所有三种模式生物中检测到的最佳交配距离——面包酵母、拟南芥植物和老鼠。当显示在图表上时，他们发现交配距离和适合度之间的关系呈现出独特的驼峰形状，这是很久以前就预测到的，但仍然难以捉摸。在这三个物种中的每一个物种中，他们发现最佳交配距离接近核苷酸多样性，这是同一物种的两个个体之间的平均遗传差异。
作者辛竹伟和张的研究成果对动植物育种和保护具有理论和实践意义。张UM是生态与进化生物学系的教授。工作结束时，魏是张实验室的博士生，现在是加州大学伯克利分校的博士后研究员。
“在动植物育种中，不同遗传距离的近交系杂交产生产量更高的杂交种。为了保护物种，科学家们有时会与来自两个不同且不断恶化的种群的生物交配，以产生更健康的杂交后代，”张说。“我们的发现——物种间的交配接近物种内的平均遗传距离，可以产生最合适的后代——可以指导这些努力。”这是健身生物学家用来描述生物特征增加后代数量的程度的概念。一件纯白色的外套可能会增加北极野兔在冬天躲避捕食者的机会，并在第二年春天存活下来。在这个例子中，纯白大衣的基因增加了适应性。个体双亲之间的遗传距离，称为交配距离，通过两种竞争机制影响个体的适应性。
一方面有利于增加遗传距离，因为杂种优势现象也叫杂种优势。植物和动物育种者经常利用这种现象的遗传优势，通过两个不同的亲本系列进行共育。这种杂交可以通过产生更大、更健康的杂交后代来提高适应性——就玉米植物而言，它比其近交亲本更有效。然而，由于遗传不相容，个体之间过大的遗传距离可能是有害的。生物学家长期以来一直怀疑最佳交配距离代表了一个中间点，它表明了杂种优势和遗传不亲和的有害影响之间的平衡。这项新研究证实了这些怀疑。结果表明，在植物育种和保护中，利用接近OMD的交配距离和最佳交配距离可以优化一系列与健康相关的性状。
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