不同进化历程下的异源四倍体小麦核型进化及其稳定性分析.pdf

第4 6卷3期2 0 2 3年9月 辽宁师范大学学报(自然科学版)J o u r n a l o fL i a o n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n)V o l.4 6 N o.3S e p.2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 3-0 1-1 3基金项目:国家自然科学基金资助项目(3 1 9 0 0 2 0 2);辽宁省自然科学基金资助项目(2 0 2 1-B S-1 9 9)作者简介:卞瑶(1 9 8 8-),女(满族),辽宁丹东人,辽宁师范大学讲师,博士.E-m a i l:b i a n_y a o y e a h.n e t 文章编号:1 0 0 0-1 7 3 5(2 0 2 3)0 3-0 3 6 3-0 7 D O I:1 0.1 1 6 7 9/l s x b l k 2 0 2 3 0 3 0 3 6 3不同进化历程下的异源四倍体小麦核型进化及其稳定性分析卞 瑶1,2,耿丽妍1,冯彦博1,陈福燕1,张 雯1,王宏伟1,2(1.辽宁师范大学 生命科学学院,辽宁 大连 1 1 6 0 8 1;2.辽宁省植物生物技术重点实验室,辽宁 大连 1 1 6 0 8 1)摘 要:以人工新合成、野生天然及栽培异源四倍体小麦为实验材料模拟四倍体小麦形成初期、自然进化及人工驯化等阶段,利用荧光原位杂交技术(F I S H)对各群体进行核型的鉴定和比较分析.结果表明:新合成群体存在亚基因组间序列重组,重组位置主要集中在染色体长臂端部;野生天然群体积累了大量的序列重组,除3号同源群外,其他同源群均出现了近着丝粒区的片段渗入;栽培群体仍有新的重组现象出现,但与自然进化过程相比明显减少.各群体内的核型检测结果表明,人工新合成群体存在少量的染色体结构变化,野生天然和栽培群体则趋于稳定.本研究结果为明确多倍体作物在进化过程中的核型变化规律,了解其核型稳定程度提供重要的理论依据.关键词:多倍体;核型稳定性;荧光原位杂交;进化;小麦中图分类号:Q 9 4 3 文献标识码:A多倍体是指体细胞中含有3套或3套以上染色体组的生物.与二倍体物种相比,多倍体往往携带更多的基因组信息,因而具有更高的基因组可塑性和进化优势1-2.在植物界现存的物种中,低等植物群体内的多倍体占比约3 0%,而被子植物群体内多倍体所占比例高达7 0%3.表明随着植物自然演化地位的不断提高,多倍体所占比例也在增大.距今3.1 9亿a和1.9 2亿a前,两次独立的全基因组加倍事件催化了种子植物和被子植物的形成,并成为其迅速崛起后占领主导地位的重要原因4.多倍体根据其形成方式的区别主要分为同源多倍体(自身染色体组加倍)和异源多倍体(杂交后染色体组加倍)5.而新形成的多倍体由于染色体突然增加的冲击,常常出现由减数分裂异常导致的核型不稳定的情况,常见的情况包括由于染色体大片段的重组、重复或丢失导致的染色体结构和数目的异常6.这个过程中产生的遗传和表观遗传变异有一部分可能被冗余的基因拷贝或基因组的容忍度稀释,另一部分则对多倍体的生理过程和表型发育产生明显的影响7-9.核型分析是将待测细胞的染色体按照D e n v e r体制配对、排列,进行染色体数目及形态特征的分析,确定有丝分裂是否正常进行的过程1 0-1 1.荧光原位杂交技术(f l u o r e s c e n c ei ns i t uh y b r i d i z a t i o n,F I S H)应用于核型分析的历史已有3 0余年,而对其靶标序列和探针种类的改良使这项技术不断提升分辨率、灵敏度和精确度,广泛应用于大基因组背景的多倍体核型分析和减数分裂的相关研究1 2-1 4.小麦因其多倍体属性,多次杂交加倍的进化过程和庞大的基因组,成为多倍体进化和核型分析研究的典型植物代表.研究表明,不同基因组来源构成的新合成异源四倍体和异源六倍体均存在不同程度的核型异常,出现大量的包含染色体结构变化或是数目变化的非整倍体,并在一定程度上产生表型3 6 4 辽宁师范大学学报(自然科学版)第4 6卷和育性的多样性9,1 5.目前,对不同进化过程的多倍体小麦进行核型变化规律和稳定性比较的研究还相对较少.本研究通过利用荧光原位杂交技术对不同进化历程下的异源四倍体小麦的核型进行精确比较和分析,探究小麦在形成初期、自然进化和人工驯化阶段核型变化规律和稳定程度.研究成果可为多倍体的核型进化方向及作物育种方向提供新的研究思路和研究证据.1 材料与方法1.1 材料与培养本研究共选取2种人工新合成异源四倍体小麦、4种野生天然异源四倍体小麦和3种栽培异源四倍体小麦.人 工 新 合 成 异 源 四 倍 体 小 麦AT 1(Ss hSs hAmAm)的 母 本 为 沙 融 山 羊 草(A e g i l o p ss h a r o n e n s i s,Ss hSs h),父本为一粒小麦(T r i t i c u m m o n o c o c c u m,AmAm);人工新合成异源四倍体小麦AT 2(SlSlAA)的母本为高大山羊草(A e.l o n g i s s i m a,SlSl),父本为乌拉尔图小麦(T.u r a r t u,AA).4种野生天然异源四倍体小麦(T.t u r g i d u mv a r.d i c o c c o i d e s,B B AA)编号分别为WT 1(W i l dt y p e)、WT 2、WT 3和WT 4.3种栽培异源四倍体小麦(T.t u r g i d u mv a r.d u r u m,B B AA)编号分别为C T 1(C u l t u r a l t y p e)、C T 2和C T 3.所有材料的种子萌发和幼苗培养期均在实验室条件下完成.温度条件为白天2 5,晚上1 5;光照条件为光照1 6h,黑暗8h.待幼苗长至三叶期后,移至4恒温春化箱,处理3 0d,随后移栽到大田生长直至成熟期收获(见表1).表1 人工新合成、野生天然和栽培异源四倍体小麦的编号、基因组构成及采集地T a b l e1 T h es a m p l en u m b e r s,g e n o m i c c o m p o s i t i o na n dc o l l e c t i o ns e t so f t h es y n t h e t i c,w i l da n dc u l t i v a t e da l l o t e t r a p l o i dw h e a t s p e c i e s群体类型群体编号基因组构成采 集 地人工新合成A T 1Ss hSs hAmAm(2 n=4 X=2 8)K o k h a vh a s h a h a rA T 2SlSlAA(2 n=4 X=2 8)G i v a t-K o a c h野生天然WT 1B B AA(2 n=4 X=2 8)M t.H e r m o nWT 2B B AA(2 n=4 X=2 8)B a t-S h e l o m oWT 3B B AA(2 n=4 X=2 8)G i t i tWT 4B B AA(2 n=4 X=2 8)T a b i g h aT e r r ar o s s a-8 5-t r a n s e c t 1栽 培C T 1B B AA(2 n=4 X=2 8)R o s hP i n n aC T 2B B AA(2 n=4 X=2 8)M t.G i l b o aC T 3B B AA(2 n=4 X=2 8)M t.G e r i z i m1.2 核型装片制备有丝分裂装片选用的材料为种子萌发2d左右的根尖分生区,根长为1.52c m时取材最佳.根尖放入湿润的带有孔洞的E P管,笑气(N2O)处理2h,9 0%(体积分数)乙酸固定5m i n后,用纯水冲洗干净,加入7 5%(体积分数)乙醇保存备用.装片制作方法参照K a t o的操作流程1 5.1.3 荧光原位杂交荧光原位杂交技术具体流程参照韩方普等的研究,探针标记法采用切口平移法,本研究中所选用的探针序列均为微卫星重复序列,分别为p S c 1 1 9.2(绿色)和p A S 1(红色)1 6-1 7.其中,绿色荧光染料为C h r o m aT i d eA l e x aF l u o r 4 8 8-5-d UT P(I n v i t r o g e n;n o.C 1 1 3 9 7),红色荧光染料为T e x a sR e d-5-d C T P(P e r k i n-E l m e r;n o.N E L4 2 6).镜检过程采用奥林巴斯B X 5 3显微镜和D P 7 2照相机共同构成的荧光成像系统,可视化软件为I P P-i m a g e,后期图片处理采用A d o b eP h o t o s h o pC S 6和M i c r o s o f tO f f i c eP o w e rP o i n t完成.第3期卞 瑶等:不同进化历程下的异源四倍体小麦核型进化及其稳定性分析3 6 5 1.4 数据处理人工新合成、野生天然和栽培异源四倍体小麦群体内和群体间的整倍体和非整倍体统计与计算采用M i c r o s o f tO f f i c eE x c e l完成.采用R软件完成数据统计分析,人工新合成、天然、栽培四倍体群体间的核型变化显著性分析采用卡方检验.其中,p0.0 5代表两样本间无显著性差异,p0.0 5代表两样本间具有显著性差异.2 结 果2.1 异源四倍体小麦在形成初期的荧光信号分布变化本研究分别选取人工新合成异源四倍体小麦、野生天然异源四倍体小麦和栽培异源四倍体小麦模拟异源四倍体小麦形成初期、自然进化以及人工驯化3个阶段.由于野生天然四倍体小麦和栽培四倍体小麦的基因组组成为B B AA,而母本B基因组的山羊草目前还没有完全确定,因此选择近似B基因组的S基因组二倍体作为人工新合成四倍体小麦的母本.从p A S 1和p S c 1 1 9.2信号分别在2种A基因组二倍体父本和S基因组二倍体母本的分布情况可以看出,A基因组二倍体材料T.m o n o c o c c u m和T.u r a r t u的染色体组仅有p A S 1信号分布,S基因组二倍体材料A e.s h a r o n e n s i s和A e.l o n g i s s i m a的染色体组主要分布p S c 1 1 9.2信号,仅沙融山羊草A e.s h a r o n e n s i s的4 S近着丝粒和长臂端部以及7 S长臂端部、高大山羊草A e.l o n g i s s i m a的7 S长臂端部有少量p A S 1信号分布(见图1).图1 人工新合成异源四倍体小麦及其亲本的核型荧光原位杂交信号图白色三角箭头代表新出现的p S c 1 1 9.2信号,黄色三角箭头代表新出现的p A S 1信号,青色三角箭头代表丢失的p S c 1 1 9.2信号.标尺长度为1 0m.F i g.1 F I S H-b a s e d(f l u o r e s c e n c e i ns i t uh y b r i d i z a t i o n-b a s e d)k a r y o t y p e s i nt h es y n t h e t i ca l l o t e t r a p l o i dw h e a t sa n dt h e i rd i p l o i dp a r e n t a l s p e c i e s人工新合成四倍体小麦AT 1和AT 2的染色体组信号与其对应的二倍体亲本相比,均存在变化,但体现出变化趋势的差别.AT 1的A基因组1 4条染色体与亲本相比,没有发生肉眼可辨认的信号分布变化,S基因组1 4条染色体与亲本相比,仅7 S染色体短臂端部p S c 1 1 9.2信号丢失;AT 2的A基因组1 4条染色体与亲本相比,仅2 A染色体长臂新增p S c 1 1 9.2信号,S基因组1 4条染色体与亲本相比,新增大量p A S 1信号,包括2 S、3 S、4 S、5 S的长臂端部,4 S短臂近着丝粒区和6 S的短臂端部(图1).以上检测样本均不存在个体内和个体间差异,表明个体内不存在有丝分裂异质性,以上染色体标记信号的分布变化均为系统性变化(即信号分布在同一种材料的不同个体间保持统一的变化模式).由此可见,在新合成异源四倍体小麦形成初期,S基因组接受来源于A基因组的序列渗入较多,并且存在序列丢失的现象.3 6 6 辽宁师范大学学报(自然科学版)第4 6卷2.2 异源四倍体小麦在进化过程中的荧光信号分布变化多倍体新物种形成后,基因组和染色体组序列快速整合,以实现可以存活并稳定遗传的目的1 8.异源四倍体小麦在形成后经历约5 0万a的自然进化后,开始经历约1万a的人工驯化阶段.本研究分别选择了4种野生天然四倍体小麦和3种栽培四倍体小麦模拟自然进化和人工驯化的材料,它们来源地不同,但基因组构成相同.结果表明,4种野生天然四倍体小麦和3种栽培四倍体小麦与新合成异源四倍体小麦相比,A基因组的p S c 1 1 9.2信号渗入不同程度增加,基本集中在染色体端部,仅WT 1和WT 3的5 A长臂近着丝粒处出现染色体中部的p S c 1 1 9.2信号渗入.p S c 1 1 9.2信号渗入主要集中在1 A、2 A、4 A和5 A,其中,4 A的系统渗入存在于所有天然群体和栽培群体,7 A染色体在所有材料中均没有出现新信号的渗入(见图2).B基因组出现大量的p S c 1 1 9.2和p A S 1信号渗入,并伴有p S c 1 1 9.2信号的丢失.p S c 1 1 9.2信号渗入出现在所有天然群体和栽培群体的2 B、4 B、6 B和7 B,且均为染色体长臂近着丝粒区;p S c 1 1 9.2信号丢失出现在所有天然群体和栽培群体的5 B长臂端部,在WT 1、WT 4和C T 2群体中还存在6 B短臂端部的信号丢失.p A S 1信号渗入在染色体组的7个同源群中均有分布.其中,1 B短臂端部和长臂近着丝粒区、3 B长臂端部、5 B短臂端部、6 B短臂近着丝粒区信号渗入存在于所有天然和栽培群体;2 B短臂端部、3 B短臂端部和6 B短臂端部信号渗入存在于除WT 2外的所有天然和栽培群体中;4 B长臂端部信号渗入仅存在于栽培群体中(图2).对野生天然群体和栽培群体内部进行比较分析,结果表明:天然群体内部4个品系间存在少量差异,但总体信号分布规律相似;栽培群体内3个品系则表现为高度的一致性.由此可见,染色体组序列整合的过程主要体现在形成初期到自然进化阶段,人工驯化和筛选留存的群体在自然进化的基础上序列整合变化较小,且同时期的群体内部不同品系间信号分布相似.图2 人工新合成异源四倍体、野生天然四倍体和栽培四倍体小麦核型荧光原位杂交信号图白色三角箭头代表新出现的p S c 1 1 9.2信号,黄色三角箭头代表新出现的p A S 1信号,青色三角箭头代表丢失的p S c 1 1 9.2信号.标尺长度为1 0m.F i g.1 F I S H-b a s e d(f l u o r e s c e n c e i ns i t uh y b r i d i z a t i o n-b a s e d)k a r y o t y p e s i nt h es y n t h e t i c,w i l da n dc u l t i v a t e da l l o t e t r a p l o i dw h e a t s p e c i e s第3期卞 瑶等:不同进化历程下的异源四倍体小麦核型进化及其稳定性分析3 6 7 2.3 异源四倍体小麦在进化过程中的核型稳定性变化研究表明,新合成异源六倍体小麦存在大量的非整倍体现象,主要体现为染色体数目的变化;而新合成的异源四倍体小麦由于基因组构成的差别,存在不同程度的非整倍体现象,包括染色体数目和结构的变化9,1 7.本研究对AT 1和AT 2群体内整倍体的后代核型统计结果表明,AT 1和AT 2群体的整倍体后代中,整倍体比率分别为9 4.7 4%和8 1.0 8%,不存在显著差异(p=0.1 4 3 2),所有非整倍体均无染色体数目变化,仅表现为染色体结构变异;4种野生天然四倍体群体和3种栽培四倍体群体的整倍体比率均为1 0 0%,没有发现染色体数目或者结构的变化(见表2).以上结果表明,同基因组背景下,四倍体小麦合成初期存在少量的染色体数目和结构的变化,经过长期的自然进化和人工驯化后趋于稳定.表2 人工新合成异源四倍体、野生天然和栽培四倍体小麦整倍体比率T a b l e2 T h ee u p l o i dr a t i oo f t h es y n t h e t i c,w i l da n dc u l t i v a t e da l l o t e t r a p l o i dw h e a t s p e c i e s材料编号单株总数/株整倍体单株数/株非整倍体单株数/株整倍体比率/%A T 13 83 629 4.7 4A T 23 73 078 1.0 8WT 13 03 001 0 0WT 23 13 101 0 0WT 33 03 001 0 0WT 43 23 201 0 0C T 13 23 201 0 0C T 23 03 001 0 0C T 33 03 001 0 03 讨 论杂交和多倍化是物种形成的重要推动力,新产生的多倍体需要克服一系列挑战,包括基因组突然的加倍对基因调控网络、代谢通路等细胞内稳态的影响,基因丢失、重复或重新修饰引起的表达模式改变,细胞分裂和配子形成过程的障碍等1 9-2 0.与单核苷酸变异相比,染色体大片段的变异对物种的冲击更大,并可能导致进化飞跃2 1.本研究中所选用的两种人工新合成异源四倍体小麦在基因组构成上与自然进化历程的四倍体小麦较为接近,从其与亲本的核型信号差异来看,仅染色体端部存在少量亚基因组间重组交换的证据,而野生天然群体与新合成群体相比,出现了大量的亚基因组间重组交换的信号,不仅分布在染色体端部,还逐渐向近着丝粒区移动.同时,还观察到了序列丢失(图2),这一阶段的序列变化程度和频率最高.栽培群体与野生天然群体相比,核型变化的程度大大降低.从信号分布的情况来看,野生天然群体和栽培群体的群体内部信号排布相似,没有出现明显的群体内部的信号排列分化.这个结果表明异源四倍体小麦形成后,在漫长的自然进化过程中沉淀了大量的序列变化,并逐渐趋于稳定.这些序列变化导致的遗传和表观遗传变异可能是有利的,也可能是有害的,最终形成了自然选择的产物,而人工驯化阶段的序列变化则有可能是人为选择的结果.无论是哪个阶段,都表现出A基因组序列流入B基因组序列更多的趋势.新基因组的突然加入势必会对减数分裂的稳定进行产生影响.Z h a n g等人对基因组组成不同的人工新合成异源四倍体小麦核型研究中,发现基因组组成不同的4种材料在核型稳定性上表现出明显的差异,亚基因组间存在明显的染色体获得、丢失、重排倾向9.本研究中采用的新合成四倍体材料的基3 6 8 辽宁师范大学学报(自然科学版)第4 6卷因背景与小麦进化主线中的四倍体相似,其形成初期的核型相较于其他基因组背景的四倍体小麦更稳定,但仍能观察到少量染色体结构变异的非整倍体.新合成异源六倍体小麦的核型与表型关联分析已表明,新合成群体在自然传代1 0代以上后,群体内的整倍体比率仅约为3 5%,并且还有逐渐减少的趋势,而在经过极端胁迫条件筛选后,留存的群体整倍体比率高达9 0%1 7,2 2.结合本研究中各阶段四倍体小麦核型稳定性的结果,认为多倍体形成初期的减数分裂机制虽然能够快速进化,但是部分基因的表达模式或剂量存在一定的差异,导致减数分裂过程中微小的偏差,产生群体内部不同的核型变异.但自然选择的过程淘汰了环境适合度低的个体,保留了更加适应环境条件的群体,其核型变异也得以留存并繁衍.在人工驯化阶段,选择压力进一步增大,由于不断地根据优良性状进行筛选,部分与优良性状相关联的核型被进一步挑选而稳定下来,并趋于规律一致.后续研究应重点关注核型与表型的关联进化趋势,为多倍体进化和作物育种提供新的视角和方向.参考文献:1 HE GA R T Y MJ,H I S C O C KSJ.G e n o m i cc l u e s t ot h ee v o l u t i o n a r ys u c c e s so fp o l y p l o i dp l a n t sJ.C u r r e n tB i o l o g y,2 0 0 8,1 8(1 0):4 3 5-4 4 4.2 L E I T C H A,L E I T C HI.G e n o m i cp l a s t i c i t ya n dt h ed i v e r s i t yo fp o l y p l o i dp l a n t sJ.S c i e n c e,2 0 0 8,3 2 0(5 8 7 5):4 8 1-4 8 3.3 HO L L I S T E RJD.P o l y p l o i d y:A d a p t a t i o nt ot h eg e n o m i ce n v i r o n m e n tJ.N e wP h y t o l o g i s t,2 0 1 5,2 0 5(3):1 0 3 4-1 0 3 9.4 J I AO Y,W I C K E T T NJ,AY YAMP A L AYAM S.A n c e s t r a lp o l y p l o i d yi ns e e dp l a n t sa n da n g i o s p e r m sJ.N a t u r e,2 0 1 1,4 7 3(7 3 4 5):9 7-1 0 0.5 C OMA IL.T h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fb e i n gp o l y p l o i dJ.N a t u r eR e v i e w sG e n e t i c s,2 0 0 5,6(1 1):8 3 6-8 4 6.6 C I F U E N E SM,G R AN D ON TL,MOO R EG,e t a l.G e n e t i c r e g u l a t i o no fm e i o s i s i np o l y p l o i d s p e c i e s:N e wi n s i g h t s i n t o a no l dq u e s-t i o nJ.N e wP h y t o l o g i s t,2 0 0 9,1 8 6(1):2 9-3 6.7 商静,薛胤轩,宋连君,等.青黑杨全同胞杂种功能叶片及气孔性状变异的倍性、基因型和性别效应解析J.北京林业大学学报,2 0 2 0,4 2(9):1 1-1 8.8 王建军,殷丽青,张伟萍,等.莳菜四倍体的特征及田间耐热性J.上海农业学报,1 9 9 8,1 4(2):3 5-4 0.9 Z HAN G H K,B I ANY,GOUX W,e t a l.I n t r i n s i ck a r y o t y p es t a b i l i t ya n dg e n ec o p yn u m b e rv a r i a t i o n sm a yh a v e l a i dt h e f o u n d a-t i o nf o r t e t r a p l o i dw h e a t f o r m a t i o nJ.P r o c e e d i n g s o f t h eN a t i o n a lA c a d e m yo f S c i e n c e s o f t h eU n i t e dS t a t e s o fAm e r i c a,2 0 1 3,1 1 0(4 8):1 9 4 6 6-1 9 4 7 1.1 0 L IH M,Z HOU W,S ON GCF.K a r y o t y p ea n a l y s i so f t w os p e c i e s i nP t e r n o p e t a l u mF r a n c ho fA p i a c e a eJ.J o u r n a l o fP l a n tR e-s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t,2 0 2 1,3 0(1):6 9-7 1.1 1 L IM X,C HE N R Y.As u g g e s t i o no nt h es t a n d a r d i z a t i o no fk a r y o t y p ea n a l y s i s i np l a n t sJ.J o u r n a lo fW u h a nB o t a n i c a lR e-s e a r c h,1 9 8 5,3(4):2 9 7-3 0 2.1 2 B AUMANJG,W I E GAN TJ,B O R S TP,e ta l.An e w m e t h o df o rf l u o r e s c e n c em i c r o s c o p i c a l l o c a l i z a t i o no fs p e c i f i cD NAs e-q u e n c e sb y i ns i t uh y b r i d i z a t i o no f f l u o r o c h r o m e-l a b e l l e dR NAJ.E x p e r i m e n t a lC e l lR e s e a r c h,1 9 8 0,1 2 8(2):4 8 5-4 9 0.1 3 S P E I CHE R M R,GWYNBS,WA R DDC.K a r y o t y p i n gh u m a nc h r o m o s o m e sb yc o m b i n a t o r i a lm u l t i-f l u o rF I S HJ.N a t u r eG e-n e t i c s,1 9 9 6,1 2:3 6 8-3 7 5.1 4 C R EME RT,K P P E RK,D I E T Z E LS,e t a l.H i g h e ro r d e r c h r o m a t i na r c h i t e c t u r e i nt h ec e l l n u c l e u s:O nt h ew a y f r o ms t r u c t u r et o f u n c t i o nJ.B i o l o g yC e l l,2 0 0 4,9 6(8):5 5 5-5 6 7.1 5 KA T OA,L AMBJC,B I R C HL E RJA.F r o mt h ec o v e r:C h r o m o s o m ep a i n t i n gu s i n gr e p e t i t i v eD NAs e q u e n c e sa sp r o b e s f o rs o-m a t i cc h r o m o s o m e i d e n t i f i c a t i o n i nm a i z eJ.P r o c e e d i n g so f t h eN a t i o n a lA c a d e m yo fS c i e n c e so f t h eU n i t e dS t a t e so fAm e r i c a,2 0 0 4,1 0 1(3 7):1 3 5 5 4-1 3 5 5 9.1 6 HANF,L I UB,F E D AKG,e t a l.G e n o m i c c o n s t i t u t i o na n dv a r i a t i o n i n f i v ep a r t i a l a m p h i p l o i d so fw h e a tT h i n o p y r u mi n t e r m e-d i u ma sr e v e a l e db yG I S H,m u l t i c o l o rG I S Ha n ds e e ds t o r a g ep r o t e i na n a l y s i sJ.T h e o r e t i c a la n dA p p l i e dG e n e t i c s,2 0 0 4,1 0 9(5):1 0 7 0-1 0 7 6.1 7 Z HAN G H K,B I AN Y,GOU X W,e ta l.P e r s i s t e n tw h o l e-c h r o m o s o m ea n e u p l o i d yi sg e n e r a l l ya s s o c i a t e dw i t hn a s c e n ta l l o-h e x a p l o i dw h e a tJ.P r o c e e d i n g so ft h e N a t i o n a lA c a d e m yo fS c i e n c e so ft h e U n i t e dS t a t e so f Am e r i c a,2 0 1 3,1 1 0(9):1 1 8 7 9-1 1 8 8 2.第3期卞 瑶等:不同进化历程下的异源四倍体小麦核型进化及其稳定性分析3 6 9 1 8 L YN CH M,C ON E R YJS.T h ee v o l u t i o n a r yf a t ea n dc o n s e q u e n c e so fd u p l i c a t eg e n e sJ.S c i e n c e,2 0 0 0,2 9 0(5 4 9 4):1 1 5 1-1 1 5 5.1 9 A D AM SK L,WE N D E LJF.P o l y p l o i d ya n dg e n o m ee v o l u t i o ni np l a n t sJ.C u r r e n tO p i n i o ni nP l a n tB i o l o g y,2 0 0 5,8(2):1 3 5-1 4 1.2 0 M I T T E L S T E NSO,J AKOV L E VAL,A F S A RK,e t a l.Ac h a n g eo f p l o i d yc a nm o d i f ye p i g e n e t i c s i l e n c i n gJ.P r o c e e d i n g so f t h eN a t i o n a lA c a d e m yo fS c i e n c e so f t h eU n i t e dS t a t e so fAm e r i c a,1 9 9 6,9 3(1 4):7 1 1 4-7 1 1 9.2 1 OT T OSP.T h ee v o l u t i o n a r yc o n s e q u e n c e so fp o l y p l o i d yJ.C e l l,2 0 0 7,1 3 1(3):4 5 2-4 6 2.2 2 B I ANY,YAN GC W,OUXF,e t a l.M e i o t i c c h r o m o s o m es t a b i l i t yo f an e w l y f o r m e da l l o h e x a p l o i dw h e a t i s f a c i l i t a t e db ys e l e c-t i o nu n d e ra b i o t i cs t r e s sa sas p a n d r e lJ.T h eN e wP h y t o l o g i s t,2 0 1 8,2 2 0(1):6 6-7 0.K a r y o t y p e s t a b i l i t ya n de v o l u t i o n a r ya n a l y s i so fa l l o t e t r a p l o i dw h e a t u n d e rd i f f e r e n t e v o l u t i o n a r yp r o c e s s e sB I A NY a o1,2,G E N GL i y a n1,F E N GY a n b o1,C H E NF u y a n1,Z H A N GW e n1,W A N GH o n g w e i1,2(1.S c h o o l o fL i f eS c i e n c e,L i a o n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,D a l i a n1 1 6 0 8 1,C h i n a;2.K e yL a b o r a t o r yo fP l a n tB i o t e c h n o l o g y i nL i a o n i n gP r o v i n c e,D a l i a n1 1 6 0 8 1,C h i n a)A b s t r a c t:W ea n a l y z e ds y n t h e t i c,w i l da n dc u l t i v a t e da l l o t e t r a p l o i dw h e a tb yf l u o r e s c e n c e i ns i t uh y-b r i d i z a t i o n(F I S H).T h er e s u l t ss h o w e ds e q u e n c er e o r g a n i z a t i o nw a sp r e s e n t i ns y n t h e t i cg r o u p s,a n dt h er e c o m b i n a t i o np o s i t i o n sw e r ec o n c e n t r a t e da t t h ee n d so f l o n ga r mo fc h r o m o s o m e.W i l dg r o u p sa c c u m u l a t e da m o u n t so f s e q u e n c e r e c o m b i n a t i o n.A l l h o m o l o g o u sg r o u p s s h o w e d f r a g m e n t i n t r o g r e s-s i o nc l o s e t ot h ec e n t r o m e r i c r e g i o n s,e x c e p t f o rg r o u p3.C u l t i v a t e dg r o u p ss t i l lh a dn e wr e c o m b i n a-t i o n,b u t