大肠杆菌中新突变的适应度效应较小，并且与非遗传变异来源严重混杂

新突变的适应度效应分布（distribution of fitness effects, DFE）是我们理解分子进化、突变负荷以及数量遗传变异维持机制的基础。微生物中大多数直接估计依赖于携带许多突变的突变积累（mutation-accumulation, MA）系，因此通常只能可靠推断DFE的均值和方差，而系之间的非遗传性（“环境性”）差异通常被忽略。在本研究中，我们构建了192条大肠杆菌（Escherichia coli）MA系，其中未积累突变、积累1个突变以及积累多个突变的系所占比例大致相近。通过比较携带突变的系与无突变对照系的生长速率，我们得以将适应度变异划分为遗传成分和非遗传成分。我们估计，单个突变的平均选择系数不太可能小于−0.0020（95%可信度下）；这一数值较小，与零无显著差异，并且在很大程度上与以往多数基于多突变MA研究的估计结果一致，尽管这些早期结果常被误解为意味着更大得多的有害效应。关键的是，系间系统性的非遗传效应比突变效应大一个数量级；如果未对其进行建模，平均选择系数将会向下偏倚一个数量级。我们的研究表明，大肠杆菌中的自发突变通常仅具有轻微有害效应，而且在微生物系统中对DFE进行无偏推断时，严格控制环境效应是必不可少的。

新突变的适应度效应分布（distribution of fitness effects, DFE）是我们理解分子进化、突变负荷以及数量遗传变异维持机制的基础。微生物中大多数直接估计依赖于携带许多突变的突变积累（mutation-accumulation, MA）系，因此通常只能可靠地推断DFE的均值和方差，而谱系之间的非遗传性（“环境性”）差异往往被忽略。在本研究中，我们构建了192个大肠杆菌（Escherichia coli）MA系，其中未积累突变、积累1个突变以及积累多个突变的谱系所占比例大致相当。通过比较携带突变的谱系与无突变对照的生长速率，我们得以将适应度变异划分为遗传成分和非遗传成分。我们估计，单个突变的平均选择系数不太可能小于-0.0020（95%可信度），这一数值较小、与零无显著差异，并且在很大程度上与先前多数基于多突变MA研究的估计结果一致，尽管这些早期结果常被误解为意味着更大得多的有害效应。关键的是，谱系间系统性的非遗传效应比突变效应大一个数量级，如果不对其进行建模，平均选择系数将会向下偏倚一个数量级。我们的研究表明，大肠杆菌中的自发突变通常仅具有轻微有害效应，并且在微生物系统中，对环境效应进行严格控制是无偏推断DFE所必不可少的。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.23.746582v1?rss=1

🏷️ 大肠杆菌 适应度效应 新突变 突变积累系 分布的适应度效应