“雜交優(yōu)勢(shì)”，這個(gè)我們?cè)谡n本上就都學(xué)過的生物學(xué)名詞，其背后的原理機(jī)制，在科學(xué)界居然一直是個(gè)不甚明了的謎，甚至長(zhǎng)期以來被稱作植物遺傳學(xué)研究的“圣杯”！上海科學(xué)家領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)，借助遺傳大數(shù)據(jù)的分析計(jì)算方法，在浩瀚的水稻基因“天書”中找到了一系列雜交育種的“黃金組合”，并破譯了其分子“密碼”。

　　新發(fā)現(xiàn)顯著提高育種效率

　　國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)雜志《自然》(Nature)，今天凌晨在線發(fā)表了中國(guó)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(guó)家基因研究中心韓斌研究組、黃學(xué)輝研究組，聯(lián)合中國(guó)水稻研究所楊仕華研究組的相關(guān)研究成果“水稻產(chǎn)量性狀雜種優(yōu)勢(shì)的全基因組解析”。這些新發(fā)現(xiàn)好比為水稻雜交育種設(shè)計(jì)配備了“導(dǎo)航儀”，有助于推動(dòng)雜交稻和常規(guī)稻的精準(zhǔn)分子設(shè)計(jì)育種，更高效地選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的水稻種質(zhì)資源，從而滿足全球糧食安全的需求。“我們期待能盡快與育種學(xué)家合作，顯著提高育種效率。比如，原來雜交出一個(gè)優(yōu)良品種需要8-10年，以后可能只需要五六年。”

　　挖掘基因位點(diǎn)“黃金組合”

　　來自兩個(gè)不同的品系雜交產(chǎn)生的子代，在產(chǎn)量、長(zhǎng)勢(shì)、適應(yīng)性、品質(zhì)、抗性等方面優(yōu)于雙親——別看父母都很一般，孩子卻很優(yōu)秀——這便是生物學(xué)中著名的“雜交優(yōu)勢(shì)”。通常選育的雜交稻品種，在產(chǎn)量上比親本增加10-20%。上世紀(jì)70年代開始，我國(guó)率先開展了水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用研究，培育出大量雜交水稻組合，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。

　　水稻全基因組測(cè)序，早已完成�？刂茊蝹�(gè)水稻性狀的基因，也一直有科學(xué)家在不斷發(fā)現(xiàn)。然而，更完整地破譯雜交水稻的分子“密碼”，卻是一項(xiàng)前所未有的高通量基因鑒定工作。韓斌院士領(lǐng)銜的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，收集了1495份雜交稻品種材料，并對(duì)其中17個(gè)代表性“家庭”，進(jìn)行了基因組分析和田間產(chǎn)量性狀考察。水稻有4.3萬個(gè)基因，這些基因在品種間大多數(shù)是相同的，只有少量存在變異；正是這些少量基因的變異使得不同水稻材料千差萬別。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，研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)鑒定出400多個(gè)控制水稻雜交優(yōu)勢(shì)的基因位點(diǎn)，而其中起主要決定作用的不外乎幾個(gè)到十幾個(gè)。不同類型的雜交稻，控制雜種優(yōu)勢(shì)的基因位點(diǎn)各不相同，誕生了不同的“黃金組合”。這樣一來，在育種設(shè)計(jì)中，就可以依此對(duì)水稻花期、株型、產(chǎn)量各要素來一把理想搭配了。

　　韓斌院士告訴記者，此次發(fā)現(xiàn)揭示了水稻產(chǎn)量性狀的雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳機(jī)制，隨著新雜交品種和方法的出現(xiàn)，更多基因位點(diǎn)的“黃金組合”還有待動(dòng)態(tài)挖掘。(新民晚報(bào)記者 董純蕾)