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來自華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室和國家植物基因研究中心的研究人員日前在新研究中解析了一種良種雜交稻中產量雜種優勢遺傳組成，相關論文“Genetic composition of yield heterosis in an elite rice hybrid”發表在《美國科學院院刊》（PNAS）上。

我國植物遺傳和分子生物學家，華中農業大學作物遺傳改良重點實驗室主任張啟發院士是這篇文章的通訊作者。張啟發院士課題組長期致力于水稻基因組研究，旨在通過植物基因組分析、重要基因的分離克隆、雜種優勢的遺傳和分子基礎、作物品種資源的分子評估及應用分子生物學技術進行水稻改良。

雜種優勢是指遺傳組成不同的兩個親本雜交所產生的F1代在生活力、生長勢、抗逆性、豐產性以及適應性等一個或多個方面優于雙親的現象。雜種優勢現象zui早于十八世紀中期由德國學者Kolrevter在煙草種間雜交時發現。此后在不同的動、植物中陸續被發現和利用，已成為生物界普遍存在的十分重要的生物學現象。自二十世紀三十年代美國在生產上推廣雜交玉米以來，雜種優勢在主要農作物和許多園藝作物的生產上得到廣泛應用，取得了巨大的成功，成為提高作物產量的主要途徑。盡管對雜種優勢的各個方面進行了大量遺傳研究，但雜種優勢的生物學機理仍闡釋不全面，因此，深入探索雜種優勢的分子機理對于作物遺傳改良和育種實踐具有重要意義。

研究結果顯示遺傳組成的相對分布隨性狀而不同。超顯性/假超顯性是產量、每個圓錐花序谷粒數量和谷重雜種優勢的zui重要貢獻因子。優勢×優勢的相互作用對于每株植物的分蘗和谷重雜種優勢非常重要，并對產量和谷物數量起作用。單位點優勢對于所有性狀具有相對小的貢獻。

這些結果表明這些組成的累積效應或可充分解釋雜交種中雜種優勢的遺傳基礎。

在這篇文章中，研究人員利用源自一個良種雜交稻的“永生F2”種群重復田間試驗的數據解析了產量遺傳組成，并生成了組成性狀。以利用種群測序構建出的超高密度的SNP基因分型圖（bin map）為基礎，研究人員計算了整個基因組中的單位點（single-locus）以及超顯性遺傳效應，鑒別了有關雜種優勢的遺傳組成。