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杂交(hybridization)/多倍化(polyploidization)是生物进化历程中的两个重要事件,贯穿于整个高等植物进化历史。由杂交和多倍化引起的基因组范围内基因表达模式的快速变化是一种普遍现象,被称为“转录组冲击”(transcriptomic shock)。本研究以水稻粳籼亚种代表性基因型(Nipponbare,93-11)间新合成的正反杂交种F1代(N9,9N)和四倍体水稻(NN99,99NN)为实验材料,研究了杂交和多倍化过程对杂交F1和多倍体中不同亲本来源的部分同源等位基因的表达产生的影响。通过转录组测序,对基因组范围内11608对部分同源等位基因的表达分歧程度进行了分析。结果显示,杂交种中的部分同源等位基因的表达差异相比机械混合(insilicohybrid)差异程度明显降低,而多倍体中表达差异程度明显升高。通过对杂交种和多倍体分别与机械混合(insilicohybrid)进行比较,将部分同源等位表达变化的调控分为以下三类:趋同调控(convergent regulation)、趋异调控(divergentregulation)和保守调控(conserved)。结果显示杂交种中趋同调控和趋异调控的基因约占所研究基因总数的30%,并且趋同调控的基因数量多于趋异调控;多倍体中趋同调控和趋异调控的基因上升到总数的45%左右,并且与杂交种比例相反,趋异调控的基因数量高于趋同调控。通过对N9、9N、NN99和99NN与机械混合(insilicohybrid)中部分同源等位基因偏向性表达的分析,结果显示在多倍体中存在显著的亲本表达偏向性创新,存在大量新产生的及偏向性翻转的基因。我们还对20株多倍体后代材料(正交、反交各10株)进行了全基因组测序,分析结果显示多倍体中染色体重组的现象普遍发生,不同样品之间,同一样品的不同染色体间都存着着差异。综上所述,杂交和多倍化过程都会对部分同源等位基因的表达产生影响,其中多倍化过程能够引起大量且随机的部分同源等位基因趋异表达调控和表达偏向性的创新。新形成的多倍体中,对于双亲基因表达的多样性调控必将引起表型的多样性,从而增加多倍体物种的表型空间并为在进化过程中迅速适应新环境和形成新物种提供了条件。