多雄交配，即雌性的多次交配，一方面可通过增加家系内的遗传变异使雌性获益，另一方面也可通过精子竞争和隐蔽性雌性选择为性选择提供机会。在具有大规模窝卵量的物种中，对多雄交配进行估计颇具挑战性，因为对所有子代分别进行基因分型在实际操作中可能并不可行。我们提出了一种基于似然的框架，利用母本基因型以及整个子代群体的混合测序数据，估计父本数量及其相对贡献。该方法在备选父本基因型混合模型下，计算观测到的混合子代测序读数的概率，同时考虑孟德尔分离以及有限测序深度所导致的抽样变异。我们将这一框架分别应用于双等位基因 SNP，以及由紧密连锁 SNP 构建的短读长微单倍型标记；后者能够提供与传统微卫星标记相当的多等位基因信息。模拟结果表明，在多种条件下，该方法均能准确恢复父本数量及各父本的贡献比例。随后，我们利用 3,053 个双等位基因 SNP 和 239 个四等位基因微单倍型标记，将该方法应用于来自堪萨斯州一个种群的 275 只野外捕获黑腹果蝇雌性及其子代。两组标记所得的估计结果高度一致，联合分析表明，57% 的家系由单个雄性提供父源。这些结果表明，在具有大型家系的物种中，对子代群体进行混合测序为估计多雄交配提供了一种高效的基因组学方法。
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多夫多妻制，即雌性进行多次交配，一方面通过增加家系内的遗传变异使雌性受益，另一方面也通过精子竞争和隐性雌性选择为性选择提供了机会。在具有大规模后代群体的物种中，估计多次交配现象具有挑战性，因为逐一对所有后代进行基因分型在实际操作中可能并不可行。我们提出了一种基于似然的框架，利用母本基因型以及对整个后代群体进行混合测序的数据，估计父本数量及其相对贡献。该方法在备选父本基因型混合模型下，评估观测到的混合后代读段计数的概率，同时考虑孟德尔分离以及由有限测序深度导致的抽样变异。我们将这一框架分别应用于双等位基因 SNP 和短读长微单倍型标记。后者由紧密连锁的 SNP 构建而成，可提供与传统微卫星标记相当的多等位基因信息。模拟结果表明，在一系列不同条件下，该方法均能准确恢复父本数量及各父本的贡献比例。随后，我们使用 3,053 个双等位基因 SNP 和 239 个四等位基因微单倍型标记，将该方法应用于来自堪萨斯州一个种群的 275 只野外捕获果蝇（Drosophila melanogaster）雌性及其后代。两组标记所得的估计结果高度一致；综合分析表明，57% 的家系由单个雄性授精。这些结果表明，对混合后代群体进行测序，为在具有大型家系的物种中估计多次交配提供了一种高效的基因组学方法。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
资助信息已声明
美国国家科学基金会
IOS-2421689
版权
本预印本的版权归作者/资助方所有。作者/资助方已授予 bioRxiv 永久展示本预印本的许可。
本预印本依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议公开。
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发布于 2026 年 10 月 10 日。
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《对大家庭物种中多配偶现象的有效估算：混合后代测序》
Todd Farmer、Ashley Bentz、Stuart J. Macdonald、Rob Unckless、John Kelly
bioRxiv
2026.10.02.756305；
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.02.756305
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《对大家庭物种中多配偶现象的有效估算：混合后代测序》
Todd Farmer、Ashley Bentz、Stuart J. Macdonald、Rob Unckless、John Kelly
bioRxiv
2026.10.02.756305；
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.02.756305
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关键词：多雄交配 · 混合后代测序 · 父本贡献估计 · 微单倍型标记 · 黑腹果蝇
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.02.756305v1?rss=1