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基于比较基因组学方法揭示十字花科古老杂交事件

2018-08-18樊晓猛,戚继

生物技术通报 2018年7期
关键词:物种

杂交现象在高等生物的进化过程中扮演着重要角色。研究表明由于不完全的地理隔离、生殖隔离,物种形成后仍然会存在不同程度的基因交流,有观点认为大约25%的植物、10%的动物曾经发生过杂交的现象[1]。相对于基因突变而言,杂交能够快速积累遗传变异,有利于增加群体的遗传多样性,促进新物种的形成[2];其次,杂交有利于生成高度侵入性的基因型[3-4];最后,因杂交过程而产生的遗传同化作用还可能引起物种灭绝[5-7]。从基因组学出发识别古老和近期的杂交事件,有助于深入理解物种之间的系统发育关系[8],为研究杂交优势[9-10]提供分子依据,并在培育新品种方面发挥重要的应用价值。

在20个世纪,以Anderson[11]为代表的科学家认为杂交物种的形态特征能够从父母本中遗传继承,从而可以通过形态特征实现对杂交物种的鉴定;随着研究的深入,人们发现当杂交个体缺乏中间形态或父母本形态特征时,将导致有效的形态特征过少[12],并且由于形态特征易受环境因素的影响,导致鉴定杂交物种的准确度很低,因此该方法逐步淡出了人们的视野。

鉴于形态学特征不能很好的鉴定杂交物种,人们开始寻找新的遗传标记,如利用次级代谢物进行杂交物种的鉴定提供了较为可靠的证据。比较成熟的标记物主要包括酚类、萜类、生物碱、异硫氰酸酯和黄酮类化合物,其中黄酮类化合物使用的频率最高[12]。1951 年,Zobel[13]首次将次级代谢产物标记用于杂交物种的识别;……

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