9月8日英國《自然》雜志在線刊發(fā)了中國科學院上海生命科學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、黃學輝研究組聯合中國水稻研究所楊仕華研究組取得的一項成果,題為“水稻產量性狀雜種優(yōu)勢的全基因組解析”,揭示了雜交稻雜種優(yōu)勢的基因組結構特征。這是我國在水稻基礎理論和應用領域的又一重大成果。
這項研究通過對1495份雜交稻品種“家族”的收集,對其中17個有代表性的遺傳“家庭”群體共一萬多個“后代”,進行基因組分析和田間產量性狀考察,采用大樣本、大數據,綜合利用基因組學、數量遺傳學及計算生物學領域的最新技術手段,全面、系統地鑒定出了控制水稻雜種優(yōu)勢的十幾個主要基因位點,一次就定位了400多個基因位點“族群”。
研究成果進一步表明,水稻中雜種優(yōu)勢的表現正是由這些基因位點所決定。在雜交配組中,這些成群的基因位點又產生了全新的基因型組合,在雜交一代中高效地實現了對水稻花期、株型、產量等各要素的理想搭配,如同在出行時配備了“導航儀”。此項研究成果闡明了水稻雜種優(yōu)勢的遺傳機制,對推動雜交稻和常規(guī)稻的精準分子設計育種實踐有重大意義。
利用這項研究成果,科研人員有望進一步優(yōu)化水稻品種的雜交改良,選育出更加高產、優(yōu)質和多抗的水稻種質資源。“現在每一代雜交育種需要八年時間,而運用這項成果的基因組技術,僅需3—5年育成”,韓斌說。