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杨树杂种三倍体由于综合利用倍性效应和杂合效应,在生长等方面优势突出。为解析不同染色体加倍途径来源的三倍体间的基因表达差异,揭示其生长优势形成的分子基础,本研究以‘哲引3号杨’ב北京杨’全同胞二倍体(diploid-F1)、以及FDR (First division restitution)、SDR (Second division restitution)、PMR (Postmeiotic restitution)型2n雌配子来源的3种杂合性不同的三倍体群体(triploid-F, triploid-S和triploid-P)及其亲本为研究对象,以速生期的顶芽为材料,基于Illumina HiSeq2000高通量测序平台的转录组测序技术,从群体水平综合分析三倍体群体与二倍体群体和亲本间、不同2n雌配子来源的三倍体群体间,以及各群体中高生长突出植株的基因表达变化,主要研究结果如下：(1)青杨杂交子代和亲本之间存在不对称的基因表达差异,超亲表达为杨树三倍体的重要基因表达特征。三倍体群体和二倍体群体与父本之间的顶芽差异基因数量远大于与母本之间的差异,表现出亲本表达水平显性的特性。Triploid-F、triploid-S、 triploid-P和diploid与母本之间的差异基因占总差异基因的比例分别为2.8%、2.3%、2.0%和1.9%,与父本之间的差异基因,占总差异基因的比例分别8.2%、10.2%、8.4%和7.4%。GO注释表明母本显性的基因主要与基因表观调控相关,而父本显性基因主要参与能量代谢和转录调控等生物学过程。3个三倍体群体之间的非加性表达和超亲表达基因的数量存在显著差异,其中,triploid-F三倍体群体的非加性和超亲基因数量均大于triploid-S三倍体,而triploid-P三倍体的非加性和超亲基因均最少。另外,三倍体群体均表现出超亲激活基因的数量远大于超亲抑制基因的数量,充分体现超亲激活基因在杨树三倍体杂种优势形成中的重要作用。(2)杨树多倍化对顶芽抗性和生长相关基因表达变化及其基因功能调控影响显著。与二倍体相比,其triploid-F三倍体发生的基因表达变化程度最大,有1140个基因存在显著差异(FoldChange> 2, FDR< 0.05)。SDR型三倍体和PMR型三倍体分别与二倍体的差异基因数量基本一致,分别为32个55个。3个三倍体群体与二倍体群体之间的差异基因主要与胁迫反应、细胞程序性死亡、热激蛋白编码、谷胱甘肽转移酶激活、抗氧化活性提高以及碳水化合物代谢等生物学过程显著相关,表明多倍化相关的杨树顶芽差异基因可能是异源三倍体抗性和生长速率较高的分子基础。(3)杨树三倍体群体顶芽差异表达基因数量与2n配子传递亲本杂合性高低存在正相关。triploid-F三倍体与triploid-P三倍体之间的差异基因为2829个,包含了1027个上调和1802个下调基因；triploid-F三倍体与triploid-S三倍体之间有1624个差异基因,包含1018个下调和606个上调基因,triploid-S与triploid-P之间仅有30个差异基因,包含了11个上调和19个下调基因。杂合性不同的三倍体群体之间的差异基因主要参与了细胞增殖、细胞生长、生物节律等与植物生长发育相关的生物学过程,表明杂合性相关的顶芽差异基因可能与杨树苗木生长性状表现相关更为密切。(4)三倍体高生长突出的植株与亲本之间存在显著的表达水平显性、非加性和超亲基因表达差异,差异基因与顶芽形态建成和生长发育显著相关。子代与父本之间的差异基因数量远大于与母本之间的差异,超亲上调基因数量显著多于超亲下调基因。GO注释表明子代和父本之间的差异基因功能与子代与母本之间的基因功能存在差异。高生长突出的子代和父本之间的差异基因主要和生长发育相关,而高生长突出的子代和母本之间的差异基因主要和胁迫反应相关。非加性基因主要参与生长素响应、细胞生长、细胞增殖、DNA甲基化和调控转录等重要的与三倍体顶芽生长和形态建成的生物学过程,对顶芽生长发育起着重要的调控作用。超亲表达基因参与DNA甲基化、RNA甲基化、组蛋白赖氨酸甲基化和组蛋白H3-K9甲基化等表观遗传调控过程,与杂种优势形成存在一定关系。(5)青杨三倍体群体中高生长突出的植株与高生长较差的植株之间,存在显著差异的基因参与了重要的生物学过程,有利于杨树高生长优势的形成。不同二倍体和三倍体群体的高生长突出与高生长较差的植株之间的差异基因数量不同。二倍体和triploid-F、triploid-S、triploid-P三倍体群体中高生长突出的植株与高生长较差的植株之间存在显著差异的基因数量分别为1410(733个上调和677个下调基因)、1325(584个上调和741个下调基因)、1789(906个上调和883个下调基因)和349(168个上调和181个下调基因)个。差异基因主要参与了与碳水化合物代谢、生长素和信号转导等与杨树顶芽生长发育相关的生物学过程,在杨树杂种生长优势形成过程中起重要的调控作用。