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多倍体的形成在生物进化过程中占有重要的地位，但是我们对其多倍化后基因组究竟发生了哪些变化还知之甚少。棉属（Gossypium）比较适合于基因组起源与演化的研究，它共约有51个种，分为9个基因组类型。先前的研究已表明，四倍体棉种（AD）是异源多倍体，它包含A基因组和D基因组。随着研究手段的创新，在四倍体棉种起源、演化和分类等重大基本理论上已基本形成共识。但是，四倍体棉种的具体供体种及其起源过程的种质歧化、棉属染色体组之间或组内各棉种的同源程度等仍有分歧。 本研究使用FISH方法对此进行初步探讨，主要包括：四倍体棉种供体种研究、四倍体棉种多元进化和单元进化的研究以及rDNA同步进化的研究。研究结果如下： 1．以四倍体棉种A基因组可能的供体种阿非利加棉、亚洲棉的gDNA（genomic DNA）及其D基因组可能的供体种雷蒙德氏棉、瑟伯氏棉、戴维逊氏棉、拟似棉的gDNA为探针，分别与四倍体棉种的体细胞（SC）和花粉母细胞（PMC）进行FISH实验。在以A基因组二倍体棉种gDNA为探针的实验中，发现A基因组的一些重复序列入侵到D基因组上，并且A基因组与四倍体A基因组的关系要比D基因组与四倍体D基因组的关系近。在以D基因组二倍体棉种gDNA为探针的实验中，发现戴维逊氏棉与陆地棉D基因组的关系最近，雷蒙德氏棉与海岛棉D基因组的关系最近，从而推测四倍体棉种是多系起源而不是单系起源的。并发现拟氏棉是D基因组棉种中一个特殊的种。 2．在（AD）1×A1-a组合中，从二价体多，偶尔也有AAA三价体和AAAA四价体出现，说明阿非利加棉染色体(A1-a)与陆地棉的A组染色体尽管基本上相同，但还是存在着差别。在（AD）2×D1和（AD）2×D5组合中，DD二价体出现的频率基本上一样，但从信号显示的情况看，雷蒙德氏棉比瑟伯氏棉与海岛棉D基因组的关系近。 3．以45S rDNA为探针，分别以陆地棉、海岛棉、黄褐棉为靶DNA进行FISH实验，发现陆地棉和海岛棉的45S rDNA全部同步进化为D基因组类型的rDNA；而黄褐棉的45S rDNA全部同步进化为A基因组类型的rDNA。这说明在四倍体中，45S rDNA的同步进化是双向的。并且在四倍体中，45S rDNA全部位于染色体短臂的端部，从而推测二倍体棉种的45S rDNA在多倍体中像转座子一样能够在染色体上移动。