创新背景

秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，C. elegans）是一种无毒无害、可以独立生存的线虫。它成体仅1.5mm长，雌雄同体，雄性个体仅占群体的0.2%，可自体受精或双性生殖；在20℃下平均生活史为3.5天，平均繁殖力为300-350个；但若与雄虫交配，可产生多达1400个以上的后代。自1965年起，线虫就被作为分子生物学和发育生物学研究领域的模式生物。

创新过程

瓦赫宁根大学的研究团队发现病毒影响秀丽隐杆线虫的性生活。这种非寄生线虫物种的雄性蛔虫对感染奥赛病毒的雌性蛔虫的性吸引力会变小，该病毒最终会导致更多的雄性后代，从而增加交配行为。有性生殖的成功取决于许多方面，例如身体吸引力、伴侣的选择和环境因素。病原体的存在会影响繁殖成功，但其中的机制尚不明确。

雄性识别受感染的雌性

奥赛病毒被认为是线虫感染的主要因素，但它属于更广泛的结节病毒群，可以感染哺乳动物和昆虫。研究人员表示，病原体对物种生物多样性有着巨大的影响。但到目前为止，微生物使其性行为适应病原体的方式仍旧不清楚。

研究表明，病毒能够显着破坏显微镜下小型秀丽隐杆线虫的性生活。雄性能够在实验室中从远处识别感染病毒的女性，之后他们主要对未感染病毒的女性表现出兴趣。

增加交配活性

在实验过程中，研究人员观察到更多的雄性后代，这表明线虫之间的交配活动增加，该物种以雌雄同体雌雄同体为主，产生卵子和精子细胞。雄性只有在雌性与雄配后才能“出生”。雌性似乎更喜欢通过自我受精而不是与雄配来繁殖，然而，只有在它们不能或不再能够自己产生精子细胞的情况下才会偏离这一点。

雌性在种群中占主导地位，种群表现出相对较少的遗传变异，所以雄性比较罕见。研究过程中，病毒的存在最终增加了雄性数量。

健康的雌性会产生更多的后代，在与雄配后，一半的后代将是雄性。如果大量雌性被感染，它们将产生很少的雌性后代，而健康的雌性将更频繁地与雄配，从而产生大量的雌性和雄性后代。而且由于雄性不太容易受到病毒的影响，一段时间后对种群的致病压力可能会再次开始消退。

保护作物免受寄生线虫的侵害

在可以通过自我受精和交配繁殖的生物体中，雄性有时被视为“多余的”，但研究表明，雄性蛔虫确实会影响物种的繁殖和生存。这种机制也可能发生在一些造成作物损害的寄生线虫中。

各种植物已经开发出保护自己免受寄生线虫侵害的武器。但是，增加像这样的线虫物种中雄性的比例可以加速这些线虫的遗传发育，从而有助于在植物抗性方面取得更快的突破。如果研究了解这个过程，或许能够进行干预并确保这些所谓的病理线的发展和扩散受到抑制。

创新关键点

创新探究病毒对秀丽隐杆线虫繁殖行为的影响，表明感染病毒的线虫会增加交配活性，增加雄性数量，甚至可能保护作物免受寄生线虫的侵害。