染色体倍增与花的起源和进化
3.19亿和1.92亿年前的遗传物质倍增事件促进了植物进化
花的起源与植物遗传物质的倍增有关系。通过遗传分析发现，种子植物与被子植物起源历史中发生两次遗传物质倍增事件。一次是3.19亿年前 ，遗传物质倍增形成的多倍体导致了裸子植物向有花植物的进化；另一次是1.92亿年前，被子植物进化出单双子叶植物类型。这表明历史上花的进化与遗传物质倍增有显著的关系。然而，基因的增加或基因组的倍增具体到底能改变植物的什么特性，或者带来什么生态学或进化意义，科学上依然很不清楚。
现代被子植物的基因组则经历了多次的多倍化事件，期间的过程是极为复杂的。如无油樟、葱和可可等，基因组倍化不多，其它如甘蔗基因组增加了128倍，棉花增加了144倍，欧洲油菜则增加了288倍。此外，植物在染色体多倍化的同时，会发生染色体重组、消失，以及重复片段DNA的大批量丢失，最终导致基因组缩小了很多。例如棉花，历史上它曾经历了5-7次多倍化，理论上应该有上千条染色体。实际上，棉花只有26条染色体。总之，复杂的多倍化过程致使植物的基因组显著增加，基因的增加影响了植物的生理、形态和分化，同时也为植物花朵的进化提供了遗传基础。遗传物质的保证和其它因子（如昆虫的选择、极端生境或不断变化的环境等）一起促使了有花植物起源和进化。（昆虫的作用，我们将在下一文《与花同行：传粉动物与植物的大繁荣》中举例探讨）
种子植物和裸子植物进化也与多倍化有关
基因组翻倍（genome duplications）或遗传遗传物质的倍增（polyploidy ）是生物进化的重要动力。遗传物质的增加为生物进化出更加复杂的生理系统和组织器官提供了可能性。这种倍增并非有花植物独有，早在裸子植物进化早期，基因组翻倍就已经发生，但频率远不如有花植物的快。图中每个有色的椭圆点代表着一次遗传物质翻倍，说明在裸子植物中，并非每个类群的进化都伴随着基因组倍增，但倍增确实促进了裸子植物和维管束植物的进化。
现存最早的“花”---无油樟
无油樟雌性异花，但基因组分析发现它的进化地位位于早期的有花植物和裸子植物之间，因此它为研究有花植物的起源和进化提供了绝美的机会。遗传物质倍增被认为是花起源的重要过程。（详细请看《有花植物为何突然就多起来了》）
棉花、小麦、玉米等一些作物多倍化的详细过程
利用一些经典的农作物基因组分析，我们可以得出，很多有花植物经历了若干次染色体倍增事件，不同的植物经历的次数不同。如小果野芭蕉则经历过六次两倍化，染色体达64条；小麦则比大麦多经历了一次三倍化过程，染色体数量是大麦的三倍；陆地棉曾经经历过多次两倍化、三倍化和六倍化过程，染色体达到了144条。
不同倍数染色体的生长情况
多倍化对于生物的生存有没有什么意义呢？有。植物由于较容易发生染色体倍化现象，因此可人工操控用于作物选育。反过来通过这些选育，我们也可了解不同倍化植物的特性。如六倍体小麦的抗盐性比四倍体亲本要强。图中的六倍体小麦中抗盐基因HKT1表达强烈，HKT1 表达可快速移除木质部中的过高的Na+ ，以抵抗高盐的环境。说明多倍化的在小麦中可以增强它对环境的抗性，生存能力随着多倍化提升了（Via PNAS ）
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