多倍化对促进植物进化和植物基因组重组做出了突出贡献。多倍化现象普遍存在，约35％的维管植物，即15%的开花植物以及30%的蕨类植物，是在新物种产生时就已经具备了多倍性，这也表明多倍性与物种形成有重要联系。有些学者认为同源多倍体是进化的“死胡同”，因为同源多倍体的基因被大量的重复序列所遮蔽而导致基因的有效选择性降低。但也有学者认为植物的同源多倍化过程会影响减数分裂时期同源染色体的正常配对和分离，提高了基因重组频率，促进了遗传多样性。与异源多倍体相比，关于同源多倍体基因组结构变异的研究仍然较少。　　在目前有限的研究资料中，关于同源多倍体与其祖先二倍体之间具有怎样的进化联系、由于多倍化的发生导致植物基因组结构变异的程度如何，以及对多倍体本身造成的影响我们仍不是十分清楚。　　因此，本研究中，利用两代不同生态型（Col、Ler、Ws）拟南芥二倍体、同源四倍体，以及以Col型拟南芥同源四倍体为母本、二倍体为父本杂交形成的三倍体为材料，通过AFLP分子标记技术横向和纵向比较不同生态型、不同倍性、不同世代拟南芥的基因组结构变异，然后对产生的特异条带进行克隆、测序、生物信息学分析，并对测序得到的相关基因的表达量进行半定量分析。结果如下：　　1、以Col型同源四倍体拟南芥作为母本，二倍体作为父本，杂交获得三倍体植株。　　2、通过AFLP技术分析不同倍性拟南芥，即Col型二倍体、同源三倍体以及同源四倍体基因组结构，结果表明，与二倍体亲本相比，同源多倍化导致了同源多倍体基因组结构的变异，且三倍体的基因组结构变异程度大于同源四倍体。　　3、通过AFLP技术分析三种不同生态型的不同倍性拟南芥，即Col型、Ler型和Ws型二倍体及其同源四倍体基因组结构，结果表明，在不同生态型条件下，同源多倍化均导致了基因组结构的变异；且在产生的差异性条带中，同源四倍体相较二倍体丢失的条带数多于新增的条带数。　　4、通过AFLP技术分析不同世代的Ws型拟南芥二倍体及其同源四倍体发现，相邻世代的多倍体基因组结构没有发生明显的变异，这暗示着基因组结构变异可能主要发生在第一代加倍后产生的同源四倍体拟南芥中；而后来随着世代遗传，虽然基因组结构并不是一成不变的，但是发生的基因组结构变异速度却很可能大大减慢了。　　5、通过对三种突变体（ Spoll-1、 Dmc1、Prd1）在不同倍性（2x、4x）条件下与野生型拟南芥相比的研究中，证明了在四倍体倍性条件下产生的差异率（差异条带/总条带）略大于二倍体，但差异率的变化幅度不大且并没有成倍数增长，暗示了同源多倍体化后的多倍体基因组可能会对基因突变造成的的基因组结构变异产生一定的缓冲作用。　　6、通过对产生的特异性条带进行回收、克隆、测序和生物信息学分析发现，多倍化导致基因组结构变异的位点在基因间和基因内都存在。　　7、通过半定量分析与多倍化导致基因组结构变异相关的15个不同基因表达量发现，基因的表达量发生了改变，且改变的方向不同，表达量上调、下调和不变的现象均存在。　　实验结果表明，同源多倍化引起了基因组结构变异和基因表达量的变化。本实验为进一步研究同源多倍体基因组结构进化提供了理论基础。