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种间杂交对植物进化和物种间进行基因交换做出了巨大贡献。杂交的成功依赖于两亲本基因组之间的相似性,充足的相似性可以保证异源多倍体在减数分裂过程中染色体进行正常的联会、配对和重组。油菜是由两个二倍体物种白菜(AA)和甘蓝(CC)自然杂交形成的异源多倍体。虽然两个二倍体物种来源于同一个祖先,但是在物种形成后,经过长时间的进化,基因组结构可能发生了分化,导致明显的形态和生理上的变化。因此,本研究中,利用油菜和芥蓝杂交获得异源三倍体甘蓝型油菜(ACC),对异源三倍体甘蓝型油菜及亲本的减数分裂过程进行观察,统计异源三倍体甘蓝型油菜中异常的减数分裂现象,利用基因组原位杂交技术分析异源多倍体基因组内和组间的染色体配对情况,利用荧光定量PCR方法进行基因表达差异的分析,找出导致异源多倍体异常的内在因素,从分子水平和细胞学水平研究A染色体与C染色体在减数分裂过程中的关系,研究结果如下:1、通过杂交,成功获得了异源三倍体甘蓝型油菜,与亲本相比,异源三倍体甘蓝型油菜在形态学和生长发育特征上与亲本没有明显的差异,但是花粉活力和植株育性上出现了显著差异。杂交后,植株生长状况正常,植株高度、叶片形状及叶色、花朵大小及花色都表现为亲本的中间型,但是花粉活力降低,植株不育。2、对异源三倍体甘蓝型油菜及亲本的减数分裂过程进行观察比较后发现,异源三倍体甘蓝型油菜的减数分裂过程出现了非常严重的异常现象,与亲本正常的减数分裂过程相差很大。异源三倍体甘蓝型油菜减数分裂的过程中,几乎全部的终变期细胞都有大量的单价体和多价体出现,染色体不能正常联会配对,中期有偏离赤道板的染色体以单价体的形式围绕在赤道板周围,后期出现染色体桥和落后染色体的异常分离现象,并且比例达到了50%。基因组原位杂交分析表明,异源三倍体甘蓝型油菜中A基因组与C基因组发生了异源联会现象,导致后期染色体分离时出现染色体桥以及染色体的不同步分离,并且末期有偏分离现象,A染色体分离到子细胞中的数目是不等的。这一系列的异常现象可能是异源三倍体甘蓝型油菜花粉活力降低的一个主要内在因素。3、对减数分裂过程中6个相关基因ASY1、DMC1、MRE11、RAD50、SPO11-1和SPO11-2实时荧光定量PCR的分析发现,与亲本芥蓝的表达量相比较,检测的6个基因在异源三倍体甘蓝型油菜中的表达量全部降低,并且均达到了差异显著的水平。但是,根据基因的功能不同,降低的程度也有所不同,其中,ASY1、DMC1和SPO11-1在异源三倍体甘蓝型油菜中的表达量降低的最为明显。这一实验结果可以从分子水平解释异源三倍体甘蓝型油菜中减数分裂过程出现异常的原因。