菠菜(Spinach oleracea),苋科藜亚科菠菜属一年生或2年生草本植物,是广泛栽培的蔬菜作物。同时,菠菜也是重要的雌雄异株植物,其性别决定方式为XY型,具有一对同型的性染色体,基因组很小,约为989 Mbp,所以菠菜是研究雌雄异株植物性染色体起源与早期演化非常理想的材料。目前细胞学方面已经证明菠菜的1号染色体为性染色体并且已经成功得到分离。菠菜的转录组测序也已经完成,并且已经成功的获得了一些性别连锁相关的分子标记,但是关于菠菜的性别连锁区域尚未见报道,且菠菜的性别决定分子机制以及性染色体演化分子机制尚不清楚。本研究首先构建了菠菜雄性基因组Fosmid文库,利用文献报道以及新开发的菠菜雄性特异的分子标记,筛选获得Fosmid单克隆而后将其标记探针对菠菜中期染色体分裂相进行FISH定位。另外,本研究开发了一些雌雄差异的片段,并进行了测序、半定量分析以及染色体定位。研究结果如下:1.成功构建了菠菜雄性基因组Fosmid文库,并进行了库容量、覆盖率以及质量检测;2.成功的将菠菜雄性基因组Fosmid文库PCR筛选与荧光原位杂交技术相结合,建立了克隆菠菜雄性性别控制区的技术体系;3.成功开发了一个菠菜雄性紧密连锁的分子标记SP1168,该分子标记比较稳定,可用于菠菜幼苗的早期性别鉴定。此外,在实验室前期研究基础上获得了一些雌雄差异的片段;4.将获得的雌雄差异片段SP1168、SP464ex、scEST、SpYscs进行染色体定位,FISH结果显示这些片段在X、Y染色体上的定位结果有着很明显的差异:Y染色体的杂交信号比X染色体的杂交信号更加明亮。雄性特异分子标记SP1168和雄性偏向序列SP464ex、scEST和SpYscs均包含有部分Ty1-copia转座子序列,FISH结果显示在菠菜所有染色体上均有信号,但是这些转座子在XY染色体上的信号具有明显差异。由此可以推测在菠菜性染色体的演化过程中存在着转座子的累积,Y染色体比X染色体累积的转座子更多,表明转座子在菠菜性染色体的演化过程中扮演着重要角色。本研究结果为菠菜性别决定区域的获得奠定了基础,同时为探讨菠菜性染色体演化分子机制研究提供理论依据。