Study of Microevolutionary Processes by Ecologo-Genetic Models with Drosophila

Abstract

The article demonstrates the significance of Drosophila as a model object for the development of general and ecological genetics and its role in discovery of genetic variability of natural populations. Examples are described how laboratory Drosophila micropopulations were used for the investigation of the natural selection and genetic drive influence upon frequencies of the genes and chromosomal inversions.

A special attention is put to the research works of L. Z. Kaidanov on the genetic results of persistent inbreeding within more than 600 generations combined with selection in disadaptive direction (low sexual activity of males).

Conclusions arc made concerning adaptive importance of population polymorphism of genetically determined behavioral characters and ability to regulate population density. It was demonstrated that this polymorphism had adaptive character for certain environmental conditions such as local overpopulation or harmful abiotic influence (insecticide treatment, for example).

The experimental Drosophila-yeast ecologo-genetic system is described. This system was developed at the Department of Genetics and Selection of St. Petersburg State University to research the results of interspecies influence (producent—consument type) upon the genetic variability. It was demonstrated that a mutant block in ergosterine synthesis in yeast Saccharomices cerevisiae results in reduced recombination frequency in Drosophila melanogaster females and sensibilizes them to mutagene action.

Показано значение дрозофилы как модельного объекта в развитии общей и экологической генетики и ее роль в открытии резерва генетической изменчивости популяций. Приведены примеры использования лабораторных микропопуляций дрозофилы для изучения влияния естественного отбора и генетического дрейфа на генные и инверсионные частоты. Особое внимание уделено исследованиям Л. 3. Кайданова последствий длительного (свыше 600 поколений) инбридинга и отбора по инадаптивному признаку (низкой половой активности самцов). Подведены итоги изучения полиморфизма популяций по генетически детерминированным признакам поведения и способности к регуляции плотности популяций. Обоснован адаптивный характер такого рода полиморфизма в условиях перенаселения или действия неблагоприятного абиотического фактора среды (например, инсектицидов). Дано описание экспериментальной эколого-генетической системы: дрозофила— дрожжи, разработанной на кафедре генетики и селекции СПбГУ, с целью изучения влияния межвидовых отношений (типа продуцент—потребитель) на генетическую изменчивость. Показано, что мутационный блок синтеза экостерина понижает рекомбинантную изменчивость у самок дрозофилы и сенсибилизирует их к действию мутагенов.