植物多倍体的形成及其二倍化机制VIP专享

植物多倍体的形成及其二倍化机制摘要：大约 70%的开花植物在进化史上都经历过多倍化的过程，多倍体植物通常具有较强的可塑性，容易形成新物种。而新形成的多倍体往往不能稳定存在，其基因组需要再经历一次二倍化的过程，从而在基因水平上和细胞学水平上更接近二倍体。对多倍体二倍化的机制和相关讨论的未来进展情况进行了探讨。关键词：多倍体；遗传二倍化；细胞学二倍化Abstract：About70%floweringplantswereoncepolyploidyintheirevolutionaryhistory，thepolyploidiesusuallypossessstrongplasticityandhasthecapabilityofformingnewspecies.Whiletheneopolyploidiesareusuallyunstable，mostofwhichneedtoexperienceoneprocessofdiploidizationingenomicandcytologylevel.Thispaperdiscussedthemechanismofpolyploidydiploidizationanditspossibleresearchesinthefuture.Keywords：polyploid；geneticdiploidization；cytologydiploidization大约 70%的开花植物经历了多倍化的过程，许多重要的作物，如香蕉、咖啡、棉花、玉米、马铃薯、燕麦、大豆、甘蔗、小麦等都是多倍体，基因组测序则显示即使是基因组最小的拟南芥也是由古四倍体进化而来的。但新形成的多倍体往往是不稳定的，还需要经历一个二倍化的过程，从而让新多倍体在基因组水平和细胞学水平上更像二倍体。本讨论从多倍体的概念入手，分别对多倍体形成的讨论意义、多倍体二倍化的机制讨论进展及多倍体的后续可能讨论方向进行了综述和探讨。1 植物多倍体的形成1.1 多倍体概念1.2 多倍化意义多倍化能够拓宽物种的遗传变异并有利于新物种的形成。此外，多倍化有利于创建新型种质资源，增加物种变异，改良作物。例如 Seyis 等[3]利用人工合成材料对甘蓝型油菜的品质性状进行了改良，制造了低芥酸的材料，增加了甘蓝型油菜的遗传变异。此外，讨论植物多倍化过程还有利于明晰植物的进化历史，解析和利用杂合子的固定杂种优势，这对作物育种可能具有极大的指导作用。例如，当小麦新多倍体的基因组组成与自然多倍体相似时，其染色体序列消逝较早；基因组组成无对应自然多倍体时，其染色体序列消逝较晚；伴随亲本序列的丢失，多倍体的育性得到了提高。因此，根据多倍体早代基因组变化情况进行选择，可能极大地提高育种效率。2 植物多倍体二倍化的讨论进展2.1 植物多倍体的遗传二倍化的讨论进展大部分植物经历过多倍化的过程，同时在这个过程中基因组也发生了很大的变化，并且这种变...