韩斌院士等揭示水稻杂种优势遗传机制

科学网9月8日上海讯（记者黄辛）中科院上海生科院植物生理生态研究所国家基因研究中心韩斌院士研究组、黄学辉研究组联合中国水稻研究所杨仕华研究组在水稻杂种优势研究中获重要突破，今天凌晨，相关研究成果作为长篇主题论文在线发表于《自然》杂志。

国际权威专家表示，韩斌等发表在Nature的论文，对高产杂交稻杂种优势的遗传基础有了新的发现，这些新发现将有助于优化设计育种的战略以应对全球粮食安全的需求。

我国著名水稻杂交育种学家谢华安院士评价这一工作“既是杂种优势理论的重大突破，又是指导育种的宝贵经验。”

著名植物分子生物学家李家洋院士高度评价，“这是我国在水稻基础理论和应用领域的又一重大成果，将对水稻研究和生产产生深远的促进作用。”

杂种优势的产生是由双亲基因组互作的结果，是一种复杂的生物学现象，然而这一现象背后的遗传机理一直以来不完全清楚。长期以来，植物杂种优势遗传机制的研究又被称为植物遗传学研究的“圣杯”。

“杂交水稻技术推广和利用,为我国的粮食安全做出了巨大贡献。”韩斌表示，只有从分子层面深入了解杂种优势的遗传基础，才能实现杂种优势的高效利用,推动育种技术的变革。

据介绍，研究人员通过对1495份杂交稻品种材料的收集以及对17套代表性遗传群体进行基因组分析和田间产量性状考察，综合利用基因组学、数量遗传学及计算生物学领域的最新技术手段，全面、系统地鉴定出了控制水稻杂种优势的主要基因位点。进一步研究表明，水稻中杂种优势的表现正是由这些基因位点所决定。在杂交配组中，这些基因位点产生了全新的基因型组合，在杂交一代中高效地实现了对水稻花期、株型、产量各要素的理想搭配。

这项研究成果阐明了水稻杂种优势的遗传机制，对推动杂交稻和常规稻的精准分子设计育种实践有重大意义。韩斌表示，利用这项研究成果，科研人员有望进一步优化水稻品种的杂交改良，实现对亲本材料的高效选育和配组，选育出更加高产、优质和多抗的水稻种质资源。

据悉，该项研究得到了中国科学院先导专项 “分子模块设计育种创新体系” 和国家自然科学基金委的经费资助以及中科院分子植物科学卓越创新中心的支持。