植物-病原体模型中由杂交坏死导致的物种形成

我们建立了一个由自身免疫反应引起的合子后不相容性导致物种形成的模型。该模型基于寄主植物与其病原体之间的捕食者-猎物相互作用。这种相互作用通常是频率依赖的，因此病原体攻击集中在最丰富的植物表型上，而稀有的植物类型可能逃脱病原体攻击。因此，频率依赖可以产生歧化选择，如果远距离表型发生生殖隔离，则可能导致物种形成。基于最近来自拟南芥的实验证据，我们假设在分子水平上，品系间的不相容性是由植物免疫系统中两个蛋白质——守卫蛋白和被守卫蛋白——之间的上位性相互作用引起的。在每个植物品系内，当被守卫蛋白被病原体效应子修饰，且守卫蛋白随后与被守卫蛋白结合时，就会发生免疫反应，从而引发免疫应答。然而，当守卫蛋白和被守卫蛋白来自表型上相距较远的亲本时，即使在缺乏病原体攻击的情况下，杂种免疫系统也可能因这些蛋白质之间的错误相互作用而被触发，导致杂种出现严重的自身免疫反应。我们的模型展示了由频率依赖的寄主-病原体相互作用产生的表型变异如何导致极端类型之间的合子后不相容性，从而促成物种形成。