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芸薹属多倍体植物基因组进化的研究

刘爱华  
【摘要】:杂交和多倍化是促进高等植物发生进化的重要力量。为了更清楚地了解异源多倍体在形成之后其基因组是如何进化的,我们从基因组的整体进化和基因组重复片段的进化两个方面入手,以芸薹属(Brassica L.)禹氏三角(U'Triangle)中的异源多倍体物种及其祖先二倍体物种为材料,采用RAPD、ISSR分子标记和对Au元件、核18S-26S rDNA的ITS区进行测序分析的手段,研究了芸薹属异源多倍体形成之后其基因组的进化情况。 芸薹属禹氏三角是研究多倍体进化的很好的模式系统。它包含3个基本种,即B.rapa L.(syn.campestris,AA,2n=20);B.oleracea L.(CC,2n=18);B.nigra Koch(BB,2n=16)。3个二倍体基本种之间的杂交又形成3个异源多倍体,即B.napus L.(AACC,2n=4x=38),B.juncea(L.)Czern.(AABB,2n=4x=36)和B.carinata A Braun(BBCC,2n=4x=34)。 RAPD研究中,我们利用38个随机引物对禹氏三角中的多倍体物种及其祖先二倍体物种进行了研究。根据扩增出的273条带计算了遗传距离,并用UPGMA法进行了聚类分析。结果发现,二倍体物种B.rapa(AA)与B.oleracea(CC)的亲缘关系比与B.nigra(BB)的要近;异源多倍体B.napus(AACC)比起其二倍体祖先之一B.rapa(AA)来与另一个祖先种B.oleracea(CC)的关系更近,异源多倍体B.juncea(AABB)和B.carinata(BBCC)都只与其二倍体祖先种之一B.nigra(BB)的关系更为接近。结合统计分析的结果表明,比较而言,异源多倍体B.napus(AACC)形成后其祖先基因组A和C变化不大;B.juncea(AABB)和B.carinata(BBCC)形成后各自都是其一个祖先基因组,即B基因组变化较小,其余的基因组变化较大。


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