作为一种重要的进化动力,多倍化促进了植物多样性,所有被子植物在进化过程中都经历了一次或几次全基因组加倍事件。多倍化会导致植物基因组和基因表达发生改变,这些变化使得多倍体更加适应环境,有助于它们向着稳定的方向进化。本论文选用芸薹属异源四倍体及其祖先种和芸薹属异源六倍体及其亲本为实验材料,探讨异源多倍化对GH3基因结构和表达、pre-mRNA可变剪接模式和lncRNA表达的影响以及阐明异源多倍体中lncRNA如何调控蛋白质编码基因表达。GH3基因家族参与了诸多与植物激素相关的生长和发育过程。在白菜型油菜、甘蓝和甘蓝型油菜中共鉴定出38、25和66个GH3基因。GH3基因不均匀地分布在甘蓝型油菜的染色体上,其中A_n和C_n亚基因组上分别有39和27个GH3基因,这分别与白菜型油菜和甘蓝基因组上的GH3基因数目相似。异源多倍化使得GH3基因家族在甘蓝型油菜中得到扩张,而且有6个新GH3基因产生。与祖先种相比,甘蓝型油菜中大多数GH3基因的外显子-内含子组成保持不变,但是启动子区域的顺式作用元件种类变化较大,而且表达模式也发生了显著变化。可变剪接是调节基因表达水平和蛋白质多样的一种重要机制,在许多生物学过程中起到了非常重要的作用。为了探讨异源多倍化对pre-mRNAs可变剪接模式的影响,我们在全基因组范围内对芸薹属异源六倍体及其亲本中的pre-mRNAs可变剪接模式进行分析。在白菜型油菜、埃塞俄比亚芥和芸薹属异源六倍体中共发现7913、14447和13205个可变剪接基因,芸薹属异源六倍体与亲本之间有56个差异可变剪接基因。芸薹属异源六倍体中选择性5’剪接位点通常位于组成型5’剪接位点上游4 bp处,而选择性3’剪接位点倾向位于组成型3’剪接位点下游3 bp处,这与母本很相似。芸薹属异源六倍体中有些基因的pre-mRNAs有不同于亲本的可变剪接类型,另一些基因的pre-mRNAs虽然有和亲本一样的可变剪接类型,但是剪接位点却不同于亲本。另外,在芸薹属异源六倍体中还发现了920个新可变剪接基因,这些基因显著性富集在“细胞芳香化合物代谢过程”,“细胞氮化合物生物合成过程”和“芳香族化合物生物合成过程”。对芸薹属异源六倍体非加性基因pre-mRNAs的可变剪接分析表明,下调的非加性基因pre-mRNAs更可能经历可变剪接,表明可变剪接可能参与了非加性基因表达调控。通过TA克隆和Sanger测序结果分析,我们发现GRP7/8基因的pre-mRNAs有不同于以往报道过的可变剪接类型,即新内含子,这种剪接类型的出现或许表明一种新的调控GRP7/8基因表达机制的形成。lncRNAs通过多种调控机制来影响基因的表达,参与了许多与植物生长发育相关的生物学过程。我们分别在白菜型油菜、埃塞俄比亚芥和芸薹属异源六倍体中鉴定出2725,1672和2810个lncRNAs。芸薹属异源六倍体与亲本之间共有725个差异表达的lncRNAs,这些差异表达的lncRNAs的表达模式被分成六大类,反应出芸薹属异源六倍体中lncRNAs表达的多样性。芸薹属异源六倍体中lncRNAs还呈现出父本偏向性和非加性的表达模式。我们发现lncRNAs直接通过顺式或反式作用调控蛋白质编码基因表达,大多数靶基因受到正向调控,这些靶基因主要富集在代谢过程、应对刺激、生殖、生物调节等过程,说明lncRNAs在这些生物过程中可能发挥比较重要的作用。最后,lncRNAs还可以作为miRNAs的前体或者靶标间接地调控蛋白质编码基因表达。我们发现61个lncRNAs可作为100个miRNAs的潜在靶标,15个lncRNAs可作为15个miRNAs的前体,由此看出lncRNAs可能参与miRNA-mRNA互作网络。同时,我们也查找到了lncRNAs的一些保守基序,保守的基序或许是lncRNAs发挥调控功能的关键。这些结果可为进一步研究植物多倍体中lncRNAs的功能和作用机制提供参考。综上所述,芸薹属异源多倍体中这些变化的产生有利于它们适应更广泛的环境条件,这些结果为深入探索植物多倍体进化及适应性的分子机制奠定了基础。