植物多倍体的形成及其二倍化机制
2017-07-13田恩堂贺朱林周平
田恩堂 贺朱林 周平
摘要:大约70%的开花植物在进化史上都经历过多倍化的过程,多倍体植物通常具有较强的可塑性,容易形成新物种。而新形成的多倍体往往不能稳定存在,其基因组需要再经历一次二倍化的过程,从而在基因水平上和细胞学水平上更接近二倍体。对多倍体二倍化的机制和相关研究的未来发展情况进行了探讨。
关键词:多倍体;遗传二倍化;细胞学二倍化
中图分类号:Q953 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)11-2001-07
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.11.001
Abstract: About 70% flowering plants were once polyploidy in their evolutionary history, the polyploidies usually possess strong plasticity and has the capability of forming new species. While the neopolyploidies are usually unstable, most of which need to experience one process of diploidization in genomic and cytology level. This paper discussed the mechanism of polyploidy diploidization and its possible researches in the future.
Key words: polyploid; genetic diploidization; cytology diploidization
大约70%的开花植物经历了多倍化的过程,许多重要的作物,如香蕉、咖啡、棉花、玉米、马铃薯、燕麦、大豆、甘蔗、小麦等都是多倍体,基因组测序则显示即使是基因组最小的拟南芥也是由古四倍体进化而来的。但新形成的多倍体往往是不稳定的,还需要经历一个二倍化的过程,从而让新多倍体在基因组水平和细胞学水平上更像二倍体。本研究从多倍体的概念入手,分别对多倍体形成的研究意义、多倍体二倍化的机制研究进展及多倍体的后续可能研究方向进行了综述和探讨。
1 植物多倍体的形成
1.1 多倍体概念
多倍体是指含有3套或3套以上完整染色体组的生物体,根据染色体来源的不同分为同源多倍体与异源多倍体,其形成途径主要有:①二倍体亲本经过基因组加倍直接形成同源四倍体;②通过种间杂交形成单倍体杂种,然后经过染色体加倍形成异源多倍体;③自然产生的雌雄非减数配子通过融合形成异源多倍体;④两个同源四倍体亲本通过杂交形成异源四倍体;……
