原標題:我國科學家揭示雜種優(yōu)勢“聚合”新機制
日前,中國農科院油料所油菜遺傳育種創(chuàng)新團隊首席科學家王漢中院士帶領科研人員揭示雜種優(yōu)勢利用的核心在于“聚”而不是“雜”,為促進雜種優(yōu)勢的進一步利用提供新的理論指導。相關研究成果發(fā)表在國際著名學術期刊《植物生物技術》上。
科研人員介紹,雜種優(yōu)勢是雜交子代在生活力、適應性、抗性和產量等方面優(yōu)于親本的一種普遍生物學現象,利用這一現象培育雜交品種已成為提高農業(yè)動植物生產力的重要途徑。雜種優(yōu)勢利用的潛在理論基礎是來自雙親的等位基因雜合后會有更優(yōu)勢的表現,但研究發(fā)現雜交品種的基因雜合程度與其雜種優(yōu)勢水平的相關性普遍偏低。
該團隊以一個油菜雜交組合的產量性狀為例開展了多年系統(tǒng)研究,發(fā)現一個基因雜合后的表現大多不超過高值親本,但優(yōu)異等位基因分別來自不同親本的多個基因,雜合后的表現因互補和累加效應可以超過高值親本,并且多個產量構成性狀的雜種優(yōu)勢連乘效應可以產生產量的強優(yōu)勢。
上述結果表明,為獲得最優(yōu)的雜交組合,最重要的原則不是增加親本間的遺傳距離,而是盡可能多地聚合優(yōu)勢基因,無論其是雜合還是純合狀態(tài)。這一結論突破了認識誤區(qū),為選育強優(yōu)勢雜交種指明了方向。
據悉,該團隊已畢業(yè)博士生葉姜和梁華兵為論文共同第一作者,王漢中院士和師家勤副研究員為共同通訊作者,湖北大學聯合培養(yǎng)碩士生趙雪楊完成了部分補充實驗。該研究得到國家重點研發(fā)計劃和中國農科院科技創(chuàng)新工程重大任務等項目的資助。