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アロポリプリドは、ゲノムの倍増と組み合わせた異なる進化系統間のハイブリダイゼーションに起因します。ホモロガス染色体（普通の祖先を持つ染色体）は、アロポリプロイド形成の直後に組換えを受ける可能性があり、連続して世代を超えて継続する可能性があります。この減数分裂のペアリング行動の結果は、動的で複雑です。ホモロガス交換（HES）は、不均衡な配偶子の形成、出生率の低下、および選択的不利益につながる可能性があります。対照的に、HESは新しい進化的基質の原因として作用し、親遺伝子コピーの相対的な投与量をシフトし、新しい表現型の多様性を生成し、新アロポリ倍体の確立を支援することができます。しかし、彼のパターンは、系統、世代間、個々のゲノムや染色体内でさえ異なります。この変動の原因と結果は完全には理解されていませんが、この進化現象への関心は過去10年間で増加しています。最近の技術の進歩は、HESの機械的基盤を明らかにするという見込みを示しています。ここでは、アロポリ蛍光の被子植物系統、根底にあるゲノムおよびエピゲノミクスの特徴、およびHESの結果の間の一般的なパターンの最近の観察について説明します。重要な研究のギャップを特定し、将来の方向性を議論し、同種倍数体の進化を理解し、それらを倍数体作物の重要な表現型特性の発達に適用します。
アロポリプリドは、ゲノムの倍増と組み合わせた異なる進化系統間のハイブリダイゼーションに起因します。ホモロガス染色体（普通の祖先を持つ染色体）は、アロポリプロイド形成の直後に組換えを受ける可能性があり、連続して世代を超えて継続する可能性があります。この減数分裂のペアリング行動の結果は、動的で複雑です。ホモロガス交換（HES）は、不均衡な配偶子の形成、出生率の低下、および選択的不利益につながる可能性があります。対照的に、HESは新しい進化的基質の原因として作用し、親遺伝子コピーの相対的な投与量をシフトし、新しい表現型の多様性を生成し、新アロポリ倍体の確立を支援することができます。しかし、彼のパターンは、系統、世代間、個々のゲノムや染色体内でさえ異なります。この変動の原因と結果は完全には理解されていませんが、この進化現象への関心は過去10年間で増加しています。最近の技術の進歩は、HESの機械的基盤を明らかにするという見込みを示しています。ここでは、アロポリ蛍光の被子植物系統、根底にあるゲノムおよびエピゲノミクスの特徴、およびHESの結果の間の一般的なパターンの最近の観察について説明します。重要な研究のギャップを特定し、将来の方向性を議論し、同種倍数体の進化を理解し、それらを倍数体作物の重要な表現型特性の発達に適用します。
Allopolyploids result from hybridization between different evolutionary lineages coupled with genome doubling. Homoeologous chromosomes (chromosomes with common shared ancestry) may undergo recombination immediately after allopolyploid formation and continue over successive generations. The outcome of this meiotic pairing behavior is dynamic and complex. Homoeologous exchanges (HEs) may lead to the formation of unbalanced gametes, reduced fertility, and selective disadvantage. By contrast, HEs could act as sources of novel evolutionary substrates, shifting the relative dosage of parental gene copies, generating novel phenotypic diversity, and helping the establishment of neo-allopolyploids. However, HE patterns vary among lineages, across generations, and even within individual genomes and chromosomes. The causes and consequences of this variation are not fully understood, though interest in this evolutionary phenomenon has increased in the last decade. Recent technological advances show promise in uncovering the mechanistic basis of HEs. Here, we describe recent observations of the common patterns among allopolyploid angiosperm lineages, underlying genomic and epigenomic features, and consequences of HEs. We identify critical research gaps and discuss future directions with far-reaching implications in understanding allopolyploid evolution and applying them to the development of important phenotypic traits of polyploid crops.
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