多倍化即全基因组加倍的现象，作为真核生物的重要遗传现象，很可能是促进物种发生改变、进化和新物种快速形成的重要力量之一。自然界中大部分真核生物据推测为多倍体或拥有多倍体祖先。基于Hox基因簇和一些比较基因组学的研究表明，脊椎动物在进化早期可能发生过两次全基因组复制事件，而硬骨鱼类这一脊椎动物中最为繁盛的类群很可能在其辐射演化过程中发生了第三轮特异的全基因组加倍事件，冗余的基因组可能进一步为硬骨鱼类的物种演化做出贡献。而全基因组复制事件是如何贡献于脊椎动物的辐射演化？最新研究提示，多倍化发生初期，基因组的迅速改变可能起到的作用十分关键。这同时包含基因组水平的变异和表观遗传学的变化。这两种变化可能在多倍化物种演化的初期阶段发挥了重要作用，进而可能为物种的演化提供了更多的选择。在脊椎动物中，由于缺乏合适的研究模型，有关多倍化的研究仅限于间接的实验证据和模拟，寻找相对晚近的多倍化事件、存在近源二倍体亲本物种的类群作为研究模型，是开展相关研究的关键，可为脊椎动物多倍化及适应演化机制等相关研究提供重要线索。本研究利用湖南师范大学刘少军教授团队繁育的杂交鲫鲤体系多倍化发生初期的世代作为研究对象，该体系清楚的家系成员及清晰的亲本背景，是研究脊椎动物多倍化的发生初期转录水平变化规律的绝佳材料。　　本研究通过利用二代高通量测序技术和转录组分析手段，获得杂交鲫鲤体系二倍体F1，F2代肝脏转录组数据，并在已有的原始亲本和四倍体F18代转录组数据的基础上，从转录水平比较多倍化发生初期各世代杂交鲫鲤与亲本之间的转录水平差异。首先，从整体来看，本研究发现杂交鲫鲤体系二倍体和四倍体世代个体的基因表达规律均较多地遗传自母本红鲫;在基因表达种类数目比较的结果中，二倍体F1，F2表达了更多的基因种类;随后，本研究对原始亲本与二倍体、四倍体世代的基因进行了基因共享关系分析，结果显示二倍体F1，F2代二者之间共享的基因数目最多，且F1，F2代独有的基因数目，即与其他个体均不共享的基因数目也最多;再次，本研究对原始亲本和二倍体、四倍体世代的基因表达量进行了计算和统计。在整体上，各表达水平的基因数目比较结果显示，四倍体F18代与父母本表达规律较为相似，但在二倍体F1，F2代中，高表达和低表达的基因数目明显少于原始亲本和四倍体F18代，而中等表达水平的基因数目则明显多于原始亲本和四倍体F18代;通过筛选五个个体的同源基因，并利用各世代个体分别与原始亲本比较，大部分基因均与原始亲本表达水平无显著差异;从二倍体F1代到F2代，表达量显著上调和下调的基因数目出现了增多，从二倍体F2代到四倍体F18代，表达量显著上下调的基因数目又出现了明显减少的现象;最后，对三个世代中表达量水平显著变化的基因进行了注释，发现这些出现表达量显著上下调的基因大部分为参与细胞组成、功能大分子和生物学进程的基因;但在初期世代即二倍体F1，F2代中出现了与胚胎发育、细胞周期以及旁轴中胚层发育等相关的功能基因的表达变化，推测这些基因可能与初期世代可育配子数目少、胚胎存活率低等现象相关。　　本研究在杂交鲫鲤体系整体转录水平的变化方面发现:在多倍化发生初期的世代，正经历关键而特殊的变化，这些变化显示初期世代正为克服不同来源的基因组之间的分歧而做出相应的应答;而四倍体较二倍体世代而言，其整体转录水平的变化规律与亲本较为接近，提示四倍体世代可能已克服了多倍化发生初期变化并逐渐趋向稳定，推测基因组加倍对多倍化发生初期物种转录水平的类似“基因组休克”的现象发挥了“改善效应。本研究以实验结果证明了杂交鲫鲤体系是研究脊椎动物多倍化发生初期基因表达和调控等关键事件变化规律的理想材料，同时也为脊椎动物多倍化的深入研究提供了理论基础。