【摘 要】
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异源多倍体化是植物进化的主要动力之一,是研究植物进化,丰富生物多样性的重要生物过程。黄瓜遗传基础狭窄,利用黄瓜(Cucumis sativus)与其近缘野生种酸黄瓜(C.hystrix)之间
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异源多倍体化是植物进化的主要动力之一,是研究植物进化,丰富生物多样性的重要生物过程。黄瓜遗传基础狭窄,利用黄瓜(Cucumis sativus)与其近缘野生种酸黄瓜(C.hystrix)之间的远缘杂交和基因组加倍创制的甜瓜属人工异源四倍体(C.×hytivus)是拓宽黄瓜遗传基础的重要材料,同时也是研究异源多倍体化相关机制的理想模型。本研究对甜瓜属人工异源四倍体及其亲本进行研究,发现甜瓜属人工异源四倍体存在叶片延迟成熟的特异表型,表现在叶面积与光合能力增长缓慢、叶绿素与类胡萝卜素含量偏低以及库-源转化异常等方面。同时,该人工异源四倍体的叶绿体排列松散,内部结构紊乱,可见甜瓜属的多倍体化事件对叶绿体的正常发育造成了显著影响。在该人工异源四倍体中,叶绿素的生物合成关键基因HEMA1、HEME2和POR表现为较亲本显著下调表达的非加性表达特征,推测叶绿素生物合成受阻为其叶绿素缺乏的主要因素。基因克隆证实来自双亲的部分同源基因在异源四倍体中均得以保留,并在异源四倍体中存在融合了双亲基因序列的HEMA1嵌合基因。本研究在一定程度上揭示了甜瓜属异源多倍体化产生表型变异的分子机理,对于不同染色体基数的物种间异源多倍体的创制与应用提供了参考。
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