韓斌院士Nature子刊發表基因組研究新文章

　　來自中科院上海生命科學研究院、中國農業科學院等處的研究人員報告稱，他們通過對雜交水稻品種進行基因組分析，揭示出了大批促成雜種優勢( Heterosis)的優異等位基因（superior alleles）。研究結果發布在2月5日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

　　文章的通訊作者是中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所的韓斌（Bin Han）研究員。其主要從事水稻基因組學、群體遺傳學、水稻全基因組關聯分析及栽培稻的起源和馴化等研究工作。2013年當選為中國科學院院士。

　　雜種優勢(heterosis)是生物界的一種普遍現象,一般是指遺傳組成不同的親本雜交產生的F1在生長勢、生活力、抗逆性、繁殖力、適應性、產量、品質等方面優于其親本的現象。開發雜種優勢作物，尤其是雜交水稻和玉米是當前農業領域最重要的遺傳應用之一。現在全世界一半以上的水稻和玉米都是使用的雜交種子，大大地增加了農業產量。

　　由于雜種優勢是一種復雜的遺傳現象，受諸多因素影響，自從德國學者Kolreture在煙草雜交中發現雜種優勢，并最早對其進行系統研究以來，各國科學家利用不同手段研究提出了多種假說來解釋其遺傳機制，如顯性假說、超顯性假說、核質互作假說及遺傳平衡假說。近年來，隨著分子生物學的迅速發展，研究人員還采用了各種分子遺傳和基因組技術來研究植物中的雜種優勢表現。但目前尚未有研究報道基于代表性數量的雜交組合，獲得對雜種優勢的全面認識。

　　在這篇新文章中研究人員稱，為了闡明水稻雜種優勢的遺傳基礎，他們開發出了一種綜合性的基因組方法，在群體水平上探討了來自代表性數量的雜交水稻品種及親本的基因組景觀，精細定位了雜種優勢位點。研究人員收集并測序了1,495個優良雜交稻品種，這些品種的種植面積每年超過1500公頃以上，大大提高了農業產量。他們調查了這些品種的38種農藝性狀并鑒別出了130個相關位點，并深度分析一些雜合子基因型的效應。研究發現雜交稻中產量性狀的表現與雜合程度相關性不高，雜交稻的高產主要來自于大量優異等位基因的聚合。研究還發現了單位點超顯性的存在；但無論數目上還是效應上，雜交稻品種中雜種優勢的形成更多地依賴于產量位點上正向的不完全顯性。

　　利用這種方法，研究人員分析出了這些雜交稻的基因組結構，并鑒別出了一些雜種優勢位點，確定了一些純合子和雜合子基因型的遺傳效應。這項研究為我們提供了有關雜種優勢原理的一些新認識，并將對于水稻育種產生重要影響。