种间杂种染色体配对所揭示的披碱草属植物S_tY基因组分化及其进化意义

在同倍体(homoploid)植物杂交-分化的物种形成(speciation)过程中,杂交后代与亲本之间的有效生殖隔离是新物种形成的关键。杂种与亲本在时间、空间、生态环境和基因水平上的隔离,保证了杂种后代的分化和稳定,并逐渐形成新物种,为了研究披碱草属(Elymus)含S_t Y基因组四倍体物种的系统演化关系,本文对来自亚洲不同地理分布区的26种披碱草属植物进行了大规模的种间杂交和杂种F_1减数分裂染色体配对行为的分析。结果表明各物种之间有不同稃度的杂交亲合力,杂交结实率在各杂交组合之间有较大的变异(在4.8％-100％之间);但各物种之间的杂种F_1完全不育。证明各物种之间形成了明显的生殖隔离。种间杂种F_1减数分裂中期一Ⅰ染色体配对分析的结果进一步表明,S_t Y基因组随各披碱草属物种地理分布的不同而有不同程度的分化。来自同一分布区(如东亚或西亚分布区之内)物种的S_t Y基因组分化程度较低,但来自不同分布区(如东、亚和两亚)物种之间相同的S_t Y基因组具有显著的分化。表明地理隔离对含S_t Y基因组物种的分化起到了十分重要的作用。通过对种间和种内杂种F_1的减数分裂异常现象和染色体配对频率变化规律的分析,作者认为细胞学水平的变化。