多倍化是植物进化历程中的普遍现象,也是新物种形成的重要途径。作为多倍体中最常见的类型,异源多倍体的杂合起源,使之具有更明显的进化优势。甘蓝型油菜（Brassica napus）是异源多倍化研究的模式植物,起源于大约7500年前发生在白菜（B.rapa）和甘蓝（B.oleracea）之间的种间杂交和随后的染色体加倍。Hsp70蛋白作为一种重要的抗胁迫的分子伴侣,在植物各组织器官中广泛存在,对植物生长发育以及胁迫响应都至关重要;不同植物基因组中的Hsp70基因序列高度保守,以基因家族形式分布。本论文选用芸苔属异源四倍体甘蓝型油菜及其二倍体祖先种为实验材料,基于芸苔属基因组数据,分析了Hsp70基因家族的结构特征以及在高温胁迫下的基因表达模式,探讨了芸苔属中全基因组三倍化（whole genome triploidization,WGT）事件与异源多倍化对Hsp70基因家族的影响。本研究中,在甘蓝型油菜（AnAnCnCn基因组）中共鉴定出47个Hsp70基因,称为“Bn Hsp70基因”,其中22个基因来自An亚基因组,25个基因来自Cn亚基因组。同时,在白菜（ArAr基因组）和甘蓝（CoCo基因组）中分别发现了29和20个Hsp70基因,分别命名为“Br Hsp70基因”和“Bo Hsp70基因”。根据编码产物的系统发育分析,发现来自于甘蓝型油菜及其近缘物种白菜、甘蓝和拟南芥（Arabidopsis thaliana）共114个Hsp70基因家族成员可分为6个分支,每个分支内部的成员的基因结构和蛋白基序大都高度相似,预测到不同分支的成员的亚细胞定位也不同。但也发现异源多倍化后,Bn Hsp70基因相对于祖先种的同源基因出现内含子增加的现象,可能与多倍化过程中的内含子进化有关。比较甘蓝型油菜与其祖先种的基因分布,发现有17个Hsp70基因在Ar与An保持了相同的相对位置,9个基因在Co与Cn保持了相同的相对位置。异源多倍化和片段复制在Bn Hsp70基因家族的扩增中起到非常重要的作用,极大多数Bn Hsp70基因在复制事件后还经历了强烈的纯化选择。此外,结合转录组数据分析,几乎所有Hsp70基因在三个物种的茎、叶、花和角果都有表达,表明Hsp70基因广泛参与植物各类组织器官的生长发育过程,但也发现大多数Hsp70是组织特异性表达模式。部分Bn Hsp70基因在四种组织中表现出与祖先种同源基因不同的表达模式;且与二倍体祖先种的同源基因相比,还出现了组织与亚基因组相互作用相关的基因表达偏差现象。本研究还应用荧光定量PCR（Quantitative Real-time PCR,q RT-PCR）技术分析了甘蓝型油菜及其二倍体祖先种中Hsp70基因家族在高温胁迫处理后的基因表达情况。结果显示,三个物种中的Hsp70基因的表达水平随胁迫时间变化而出现改变,且大多数基因在甘蓝型油菜及其二倍体祖先种的表达趋势一致,都在胁迫早期表达量就显著上升,达到相对表达量的最高值,这可能是Hsp70基因对高温的快速响应。Bn Hsp70基因相较于二倍体祖先种的同源基因也出现了特异性表达上升的现象,推测这可能会在多倍体的高温耐受性中发挥作用。综上所述,本研究探讨了芸苔属异源四倍体甘蓝型油菜及其二倍体祖先种的Hsp70基因家族结构及其表达情况,揭示了多倍体Hsp70基因家族的进化历程,为进一步探究芸苔属异源多倍体适应性分子机制奠定了基础,对甘蓝型油菜的抗逆性育种具有指导作用。