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研究表明,减数分裂中染色体配对行为的适应性改变是新形成多倍体稳定化的重要机制。拟南芥同源四倍体中,同源染色体间的交叉次数明显较二倍体少,有效降低了多价体形成的机会,保证同源染色体能正常分离。甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC,2n=38)为十字花科芸薹属越年生或一年生植物,是我国重要的油料作物之一。甘蓝型油菜为白菜(B.rapa,AA,2n=20)和甘蓝(B.oleracea,CC,2n=18)在7500-1000年之前经天然杂交与加倍而形成的异源四倍体。人工合成的甘蓝型油菜极不稳定,但天然甘蓝型油菜较为稳定,减数分裂中具有与二倍体类似的染色体配对与分离过程。因此,本研究以天然白菜、从甘蓝型油菜中分离的白菜、甘蓝和甘蓝型油菜为材料,应用荧光原位杂交技术(FISH)分析减数分裂早期同源染色体配对现象和终变期同源染色体交叉频率的变化,了解甘蓝型油菜进化过程中减数分裂二倍体化的可能机制。主要研究结果如下:1、以着丝粒重复序列为探针对甘蓝、白菜和甘蓝型油菜花粉母细胞减数分裂早期进行FISH分析,发现这三种材料均在间期时信号数目较多,强度较弱,但在早细线期信号数目逐渐减少,强度逐渐增强。这说明不论是二倍体或四倍体,同源染色体着丝粒区在早细线期既已开始配对,且可能是所有着丝粒区先聚集配对,再散开为俩俩配对。2、以着丝粒重复序列和45SrDNA为探针对上述材料终变期花粉母细胞进行FISH分析。结果显示在两种天然白菜中,单个花粉母细胞及单条染色体平均具有14.1(11-17)和1.41个交叉。从甘蓝型油菜中分离的白菜单个花粉母细胞及单条染色体平均具有14.98(13-17)和1.49个交叉,略高于天然白菜。两种甘蓝中,单个花粉母细胞及单条染色体平均具有13.2(10-16)和1.46个交叉。3、在甘蓝型油菜中,单个花粉母细胞中A、C基因组染色体总交叉数分别为14.1(12-18),和14.1(11-17)个,单条染色体平均具有的交叉数分别为1.41和1.56个。与天然白菜与甘蓝相比,甘蓝型油菜形成后,两个基因组染色体交换数目与天然白菜与甘蓝间无显著差别。4、根据已经发表的高密度连锁遗传图谱,我们发现无论是天然白菜与甘蓝间,还是甘蓝油菜A与C基因组之间,A基因组染色体交换频率显著高于C基因组染色体,这与我们细胞学观察的结果并不一致,具体原因需要进一步探究。