魏茨曼科学研究所研究人员在《Cell Reports》发表的一项研究显示，面包酵母在交配过程中并非完全随机配对，而是会在特定环境条件下倾向选择更可能产生强健后代的配偶。研究同时梳理了亲本适应度、亲本遗传距离与后代适应度之间的关联，为理解性繁殖相关机制提供了实验依据。

研究来自皮尔佩尔教授实验室的一项大规模交配实验。团队将约100个不同菌株的孢子置于同一试管中约20小时，模拟自由交配情境。为确保统计有效性，每个菌株引入数千个复制体，使其与其他菌株均有充足机会配对；总体规模约为1000万个酵母细胞，研究人员在实验中追踪不同菌株的交配选择。

面包酵母可在不同条件下采取不同繁殖方式：环境条件良好时以自我复制为主；在饥饿时期则形成孢子以等待条件改善。孢子携带亲本一半遗传物质，分为a型与α型两种交配类型。条件改善后，两种类型会分泌信息素相互吸引，随后融合形成后代。

研究指出，在自然环境中，酵母孢子通常形成在独立的囊内，性繁殖多发生在同一囊内的“兄弟姐妹”之间，因此不同菌株间的交配相对少见。此次实验通过将多菌株孢子集中混合，使研究人员得以系统观察跨菌株配对是否存在偏好。

为识别配对来源，研究团队在每个亲本菌株基因组中插入可识别的“条形码”，并引入一种仅在后代中激活的机制，使来自双方亲本的条形码连接成单一序列。奥尔娜·达汉博士表示，这一设计使团队能够在实验结束后确定每个后代的亲本组合，并统计各亲本与不同潜在配偶的交配频率。

研究人员发现，部分酵母菌株会系统性地回避与某些菌株交配。通过比较产生大量后代的菌株组合与产生较少后代的组合，团队认为相关差异无法仅用各菌株“性活跃度”解释，结果指向酵母存在特定的交配偏好。

实验在两种主要环境条件下进行：一种为多数酵母菌株偏好的食物来源，另一种为多数菌株难以消化的食物来源。研究显示，当高质量食物可用时，酵母更倾向选择能产生更强健后代的配偶。皮尔佩尔表示，这一结果有助于探讨一个进化层面的基础问题：配偶选择能力究竟是性繁殖的内在组成部分，还是后续演化出的机制。团队并称，后续将测试能否在不完全消除性繁殖的情况下，关闭与交配偏好相关的基因，并进一步研究菌株识别合适配偶的方式；其中一种可能性是不同菌株的信息素具有独特化学特征。

除交配偏好外，研究还利用该实验体系考察“适应度”如何在亲本与后代间传递。研究人员指出，适应度可通过实验室中的生长竞争测量；由于酵母世代时间不足两小时，相关测量可在较短时间内完成。团队对亲本菌株及其后代开展生长竞争实验，以追踪适应度的遗传关系。

西万·卡明斯基·斯特劳斯博士表示，在偏好食物可用时，亲本越强健，后代往往也越强健；而在缺乏偏好食物时，关键因素转为亲本间的遗传差异，后代适应度会随亲本遗传距离增加而提高，直至达到一个最佳点后出现下降。

研究人员随后建立统计模型，基于亲本适应度与遗传距离等特征，预测不同环境条件下后代的适应度表现。研究团队称，该工作为定量遗传学研究复杂性状及其遗传方式提供了新的实验数据与方法框架，并提到相关方法也可用于在人类遗传数据库中开展模拟研究，以比较随机配偶选择情形下的基因组状态与现实数据的偏离程度。