如果你曾经养过花园，你可能对杂交品种很熟悉，从抗病番茄到观星百合。
混合动力车,;在农业和自然界中普遍的-;有来自两个或更多亲本种的染色体。在某些情况下，包括草莓、金鱼和其他几种物种，这些不同的亲本染色体会翻倍，这种情况被称为异源多倍体。
最近发表在《自然通讯》杂志上的一篇文章《异源多倍体亚基因组进化的转座子特征》中，宾厄姆顿大学生物科学助理教授Adam Session和加州大学伯克利分校遗传学、进化和发育教授Daniel S. Rokhsar概述了一种将这些基因组追溯到多倍体杂交的亲本物种的方法。
与以前的方法不同，通过与相关的非杂交物种进行比较来破译多倍体的祖先，作者的方法允许他们通过观察杂交物种本身的基因组模式来发现不同的祖先。
在文章中，他们将这种方法应用于一些研究得很好的多倍体杂交种，如烟草、棉花和鲤科鱼类，如金鱼和鲤鱼。他们还用它来梳理其他杂交品种有争议的祖先，包括假亚麻和草莓。
“在许多情况下，现存多倍体的祖先是未知的。使用我们的方法，我们可以通过研究多倍体基因组本身来找出不同染色体的祖先起源，并将染色体分成组，或亚基因组，这些染色体来自不同的祖先，”他说。“除了识别亚基因组外，我们还可以告诉你它们组合在一起的顺序。”
多倍化-;杂交物种中稳定其祖先的基因组的重复;塞申斯解释说，基因突变在植物中比在动物中更常见，因为植物可以更好地忍受它们基因组的多个拷贝。虽然在一些鱼类和两栖动物中也会发生多倍体化过程，但它更多地涉及动物物种。以金鱼为例，作者首次证明了它们与普通鲤鱼具有相同的重复基因序列，因此是一个共同的杂交祖先。
哺乳动物多倍体是未知的，尽管杂交仍然是可能的。以骡子为例，它是马和驴的杂交品种:雄性骡子实际上是不育的，尽管雌性骡子可以与任何一种亲本交配。但是如果没有基因组复制，这种独特的杂交类型就不能稳定地繁殖。
四倍体，如棉花，每条染色体有四个拷贝，两个来自两个祖先，而六倍体-;如假亚麻-;有来自三个亲本物种的六条染色体。每条染色体都有8个拷贝，像草莓这样的八倍体最终有4个祖先物种。
多倍体的复杂生物学仍在破译中，弄清它们基因组的亚基因组结构是向前迈出的一步。数百万年来，每个亲本物种贡献的基因在新的多倍体环境中进化。一些冗余基因丢失或失活;其他亚基因组可以发展出新的功能或与其他亚基因组的对应体产生新的相互作用。这项新研究认为，亲本物种被添加到多倍体混合物中的顺序，可以对这些进化过程的发生产生深远的影响。研究人员说，找出这些重复基因对多倍体进化的影响是一项持续的挑战。
“从整体上理解多倍体基因组的进化对更广泛的植物生物学领域很重要，”塞申斯说。“许多重要的作物，如玉米和新兴的生物燃料作物，如芒草和柳枝稷，都受到这一过程的影响，我们希望利用它们的基因组灵活性来培育新的和改良的品种。”
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