兩個白菜同源四倍體的創(chuàng)建及細(xì)胞學(xué)與基因表達(dá)研究.pdf

1、白菜是中國和世界各地最重要的蔬菜以及油料作物之一。同源多倍性是指同種的染色體組組合在一起而產(chǎn)生的染色體倍數(shù)的變異。同源多倍體在作物進(jìn)化和改良過程中具有重要作用。至今為止，秋水仙素誘導(dǎo)的同源四倍體白菜與普通二倍體白菜相比，在表型方面，細(xì)胞遺傳學(xué)和基因表達(dá)方面的差異尚無系統(tǒng)的研究。本研究對秋水仙素誘導(dǎo)的兩個同源四倍體白菜進(jìn)行了表型鑒定、細(xì)胞遺傳學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)的分析。
　　我們成功獲得了具有40條染色體的兩種白菜型油菜四倍體(2n=40，

2、AAAA)并觀察了二倍體和四倍體白菜在減數(shù)分裂時的染色體行為。我們發(fā)現(xiàn)四倍體白菜在減數(shù)分裂過程中有異常的染色體行為，出現(xiàn)了1-8個多價體的染色體配對，平均為4.02±1.42個，而這在二倍體中并沒有觀察到。同時在四倍體減數(shù)分離中出現(xiàn)了三種類型的染色體分離比例:20∶20(42.10％);19∶21(31.57％)以及18∶22(26.31％)。另外，二倍體細(xì)胞只有10∶10的分離比。我們在二倍體和四倍體材料中都統(tǒng)計了花粉育性，發(fā)現(xiàn)二倍體

3、育性更高，四倍體中有部分花粉不育。
　　通過轉(zhuǎn)錄組分析，我們發(fā)現(xiàn)在40，919個基因中，四倍體植株有1，121個基因與二倍體間存在差異表達(dá)。其中有601個基因上調(diào)表達(dá),520個基因下調(diào)表達(dá)。四倍體中，有91個基因被激活，有60個基因發(fā)生沉默。大多數(shù)差異表達(dá)基因(229個)分布在A03染色體上，而A08染色體上存在差異表達(dá)基因熱點(diǎn)區(qū)域。GO分析發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的差異表達(dá)基因與信號傳導(dǎo)、細(xì)胞外區(qū)和糖蛋白合成有關(guān)，分別有208,153和143