我们以天然、人工和特殊环境存在的鲫鱼多倍体为研究对象,探讨脊椎动物多倍化机制及其相关适应性机制。首先,我们针对鲫属鱼类极其相关的物种,即天然水体中共12种鲤科鱼类(包括鲤亚科、裂腹鱼亚科、野鲮亚科和鲃亚科)的核基因和线粒体基因组蛋白编码区进行了分析,为鲤科鱼类中的鲤族的异源多倍化起源提供了分子证据,确定了发生异源多倍化父母双方的系统发育位置,并估算了异源多倍化发生的可能时间和多倍化发生父母本及其随后各个物种的演化格局;我们还利用线粒体清楚而系统地解决了鲫属鱼类在欧亚大陆的遗传多样性分化格局。其次,脊椎动物中是否存在物种内多次多倍化是一个值得探讨的现象。我们同时采用线粒体DNA和核基因标记的研究表明:不同地理群体来源的群体中存在的多倍化个体散布在不同的线粒体枝上,表明存在多次多倍化的存在;同时核基因标记显示多次多倍化发生在鲫属指名复合种(Carassius auratus species complex)内部,确认了这些多次多倍化同时还是种内的同源多倍化;我们甚至发现滇池中不同倍性的鲫鱼与其污染存在有趣的相关性,这为多倍化与特殊生境的关系作了有意义的提示。再者,多倍化刚发生时在生物体各个层次的迅速而剧烈的改变是最终决定多倍化是否能存活的关键时期。脊椎动物多倍化初期的改变一直缺乏相关研究。我们以世界上首例通过红鲫和鲤鱼的属间远缘杂交获得两性可育并形成异源八倍体鲫鲤体系(F1-F24),在基因组水平、表观遗传学水平和细胞水平多层次全面深入地研究异源多倍化初期的基础理论问题,我们发现:以鲫属鱼类为代表的脊椎动物在基因组振荡和紊乱方面均强于植物多倍化基因组,提示为何脊椎动物难以形成存活并繁衍的多倍体。这些工作均显示:鲫属鱼类本身发生了异源四倍化,同时存在同源多次多倍化,不同倍性的个体显示不同的生态适应性。因而鲫属鱼类成为研究脊椎动物多倍化不可多得的模型。最后,鲫属鱼类不仅是具有重要的理论研究价值的研究对象,还是重要的经济淡水鱼类和观赏鱼类金鱼的祖先。据此,我们已完成了雌核发育红鲫全基因组测序拼装和注释,成为我们多项研究可用的参考基因组,同时评估表明获得的雌核发育基因组质量明显优于发表在Nature Genetics上发表的鲤鱼基因组。综上,基于鲫属鱼类探讨脊椎动物的形成机制,为云南及周边地区分布的数十种多倍化鱼类的形成及保护提供理论依据;同时为不同生境下的适应性机制提供线索,也为云南丰富多样的湖泊资源保护与合理开发利用提供有意义的理论基础。