央廣網(wǎng)上海9月8日消息（記者吳善陽）《自然》雜志今天在線刊發(fā)了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所國家基因研究中心韓斌研究組、黃學(xué)輝研究組聯(lián)合中國水稻研究所楊仕華研究組取得的一項(xiàng)成果，題為“水稻產(chǎn)量性狀雜種優(yōu)勢(shì)的全基因組解析”(Genomic architecture of heterosis for yield traits in rice)，全面、系統(tǒng)地鑒定出了控制水稻雜種優(yōu)勢(shì)的主要基因位點(diǎn)。

　　雜交子一代在生長勢(shì)、適應(yīng)性、產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)等方面優(yōu)于雙親的現(xiàn)象在生物學(xué)中被稱為雜種優(yōu)勢(shì)。根據(jù)雜種優(yōu)勢(shì)的原理，育種學(xué)家通過有效的雜交配組可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的顯著提高。上個(gè)世紀(jì)70年代開始，我國育種學(xué)家率先開展了水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用研究,陸續(xù)通過三系法、兩系法等途徑培育出大量雜交水稻組合, 包括“汕優(yōu)63”、“兩優(yōu)培九”在內(nèi)的一系列高產(chǎn)雜交組合得到大面積推廣,大幅度提高了稻谷產(chǎn)量，為我國的糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)。雜交稻的高產(chǎn)來自對(duì)水稻雜種優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象的有效利用，在一些優(yōu)異的雜交配對(duì)組合中，雜交稻的產(chǎn)量表現(xiàn)可以大大超越它們的純合親本。雜種優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)生是由雙親基因組互作的結(jié)果，是一種復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，然而這一現(xiàn)象背后的遺傳機(jī)理一直以來不完全清楚。只有從分子層面深入了解雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳基礎(chǔ)，才能實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)的高效利用,推動(dòng)育種技術(shù)的變革。

　　這項(xiàng)研究通過對(duì)1495份雜交稻品種材料的收集以及對(duì)17套代表性遺傳群體進(jìn)行基因組分析和田間產(chǎn)量性狀考察，綜合利用基因組學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)及計(jì)算生物學(xué)領(lǐng)域的最新技術(shù)手段，全面、系統(tǒng)地鑒定出了控制水稻雜種優(yōu)勢(shì)的主要基因位點(diǎn)。進(jìn)一步研究表明，水稻中雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)正是由這些基因位點(diǎn)所決定。在雜交配組中，這些基因位點(diǎn)產(chǎn)生了全新的基因型組合，在雜交一代中高效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)水稻花期、株型、產(chǎn)量各要素的理想搭配。此項(xiàng)研究成果闡明了水稻雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳機(jī)制，對(duì)推動(dòng)雜交稻和常規(guī)稻的精準(zhǔn)分子設(shè)計(jì)育種實(shí)踐有重大意義。利用這項(xiàng)研究成果，科研人員有望進(jìn)一步優(yōu)化水稻品種的雜交改良，實(shí)現(xiàn)對(duì)親本材料的高效選育和配組，選育出更加高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和多抗的水稻種質(zhì)資源。

　　此項(xiàng)研究得到國內(nèi)專家的高度評(píng)價(jià)。著名水稻雜交育種學(xué)家謝華安院士評(píng)價(jià)這一工作“既是雜種優(yōu)勢(shì)理論的重大突破，又是指導(dǎo)育種的寶貴經(jīng)驗(yàn)�！敝�名植物分子生物學(xué)家李家洋院士評(píng)價(jià)是“我國在水稻基礎(chǔ)理論和應(yīng)用領(lǐng)域的又一重大成果，將對(duì)水稻研究和生產(chǎn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的促進(jìn)作用�！敝�名水稻分子遺傳學(xué)家林鴻宣院士評(píng)價(jià)是“解答了長期以來水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用機(jī)理之謎，對(duì)指導(dǎo)分子設(shè)計(jì)育種有重要意義。”