多倍體或全基因組復制（WGD）在自然界中普遍存在,不僅增加了生物多樣性,并為進化提供了新的遺傳資源。新合成的異源多倍體,存在遺傳和表觀遺傳的變化,基因表達水平的變化也發(fā)生在異源多倍化的初始階段。遺傳和表觀遺傳學的作用導致基因表達的變化,進而呈現(xiàn)新表型。甘藍型油菜（B.napus）一般認為由白菜與甘藍自然雜交并加倍形成于約7500年前,是探究異源多倍化遺傳變化機制良好的模型。本實驗人工合成菜心和芥藍雜交種,調查F₂代田間性狀,且對菜心、芥藍及8株F₂進行RNA-seq、小RNA-seq、重測序分析,進一步探究新合成的AACC異源四倍體雜種的不同性狀單株的遺傳及表觀遺傳變異。此外,本實驗調查了菜心×芥藍、白菜×紫甘藍、菜心×青花菜雜交后代田間性狀表現(xiàn),得到的結果如下:1、菜心×芥藍、白菜×紫甘藍、菜心×青花菜,雜交F₂代性狀分離,性狀值顯示正態(tài)分布,少數(shù)單株性狀變異較大,且雜交后代出現(xiàn)和雙親不同的新的變異。2、菜心×芥藍雜交F₂代基因表達存在廣泛變化。F₂代和親本之間的比較顯示一定... 

【文章來源】：中國農業(yè)科學院北京市

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

同源多倍體及異源多倍體圖解(Chen2007)

圖 1-2 關于解釋多倍體中基因組結構和功能變化的假設 (Chen 2007)(a) 多倍體基因組的遺傳和表觀遺傳變化，遺傳變化包括序列突變和染色體不穩(wěn)定性 (缺失/插入，易位，轉座等)表觀遺傳變化可能發(fā)生在轉錄和轉錄后水平。(b) 劑量依賴性模型表明二倍體和四倍體中基因表達的累加效應，四倍體中的重復基因座為基因表達提供額外水平的對照�；虮磉_水平顯示為“關閉”(0) 和灰色箭頭 (1,2 和 3)最大水平 (4) 由綠色箭頭顯示，該模型可以解釋雜種優(yōu)勢的顯性效應，但不解釋異源多倍體的超顯性或新的變異(c) 調節(jié)相容性模型表明，由直系同源基因產生的調節(jié)因子 (蛋白質) 產生不相容的異源產物 (紅色正方形和藍色圓圈之間的異二聚體)。或者，異源蛋白質可能比同源物表現(xiàn)更好，這可以解釋超顯性效應和雜種優(yōu)勢。(d) 用于測試擬南芥異源四倍體中加性和非加性基因調控的假設。零假設 (Ho) 表明同源四倍體 (Allo) 中的基因表達水平等于兩個祖先擬南芥 (At4) 和擬南芥 (Aa) 的總和。Fig 1-2 Hypotheses to explain changes in genome structure and function in polyploids. (Chen 2007)(a) Genetic and epigenetic changes in polyploid genomes. Genetic changes include sequence mutations and chromosominstabilities (deletion/insertion, translocation, transposition, etc.). (b)A dosage-dependent (12) or “rheostat” (102) modsuggests additive effects of gene expression in a diploid (upper panel) and tetraploid (lower panel). The duplicate loci the tetraploid provide additional levels of controls for gene expression. The levels of gene expression are shown as “of(0) and by gray arrows (1, 2, and 3), and the maximum level (2 in diploid and 4 i

bidopsis allotetraploids. The null hypothesis (Ho) is that gene expression levels in ansum of two progenitors, A. thaliana autotetraploid (At4) and A. arenosa (Aa). Typica are shown. Ha: alternative hypothesis.屬多倍體研究進展屬的起源Brassica) 是十字花科 (Brassicaceae) 的主干大屬，且最具有經濟價基本種：白菜 (B. rapa,AA，2n=20)、黑芥 (B. nigra, BB, 2n=16)、甘及三個基本種通過多倍化形成的三個異源四倍體種：甘藍型油菜 (型油菜 (B. juncea, AABB, 2n=36)、埃塞俄比亞芥 (B. carinata, BBC研究多倍化的模式植物 (圖 1-3)。三個異源四倍體栽培種中，甘藍型芥 (B. carinata) 至今還沒有發(fā)現(xiàn)野生種群，有文獻記載芥菜型油菜野生種。根據(jù)現(xiàn)有的研究結果還不能完全確定芥菜型油菜的起源中四倍體的起源中心，一般認為非洲東北部的埃塞俄比亞高原是埃塞部的地中海地區(qū)被認為是甘藍型油菜的起源中心，前人一般認為甘白菜和甘藍自然雜交并加倍而來 (Boulos Chalhoub 2014)。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3354020