為育種技術(shù)變革配備“導(dǎo)航儀”
時(shí)間：2016/9/12 15:12:17 來(lái)源：文匯報(bào) 作者：佚名
雜種優(yōu)勢(shì)是一種復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，育種學(xué)家利用水稻雜種優(yōu)勢(shì)提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量已經(jīng)多年，不過(guò)這一現(xiàn)象背后的遺傳機(jī)理一直以來(lái)不完全清楚。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日前取得一項(xiàng)科研成果，從基因組層面揭開(kāi)了植物雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳密碼。今天，國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊 《自然》 雜志在線(xiàn)發(fā)表了這一科研成果。
植物雜種優(yōu)勢(shì)遺傳機(jī)制的研究被稱(chēng)為是植物遺傳學(xué)研究的“圣杯”，之所以研究如此困難，是因?yàn)橛绊懸蛩靥�。�?jù)中科院院士韓斌介紹，研究充分利用了大數(shù)據(jù)方法，對(duì)1495份雜交稻品種和其中17套代表性遺傳群體的10000個(gè)親本后代植株進(jìn)行基因組測(cè)序，發(fā)現(xiàn)在水稻的4.3萬(wàn)個(gè)基因中，大部分基因是相同的，而若干位點(diǎn)上的不同基因正是導(dǎo)致水稻品種不同的原因。
“比如影響口味的有三個(gè)主效基因，而三種基因分別又有三種表現(xiàn)為優(yōu)、良、中的變異基因型，如果這三種基因型是隨機(jī)分布在不同的水稻品種材料基因組中，那么想要得到口感最佳的水稻，通過(guò)隨機(jī)雜交組合也只有大約1/27的概率。”韓斌說(shuō)。
著名水稻雜交育種專(zhuān)家、中科院院士謝華安對(duì)這一工作評(píng)價(jià)為“既是雜種優(yōu)勢(shì)理論的重大突破，又是指導(dǎo)育種的寶貴經(jīng)驗(yàn)�！笔聦�(shí)上，在不清楚雜種優(yōu)勢(shì)原理之前，育種專(zhuān)家不得不起早貪黑，在田間地頭尋找從外觀(guān)上能夠代表優(yōu)勢(shì)性狀的植株進(jìn)行雜交，而這多少有點(diǎn)“碰運(yùn)氣”的成分，只有從分子層面深入了解雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳基礎(chǔ)，才能實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)的高效利用，推動(dòng)育種技術(shù)的變革。深入了解雜種優(yōu)勢(shì)的原理后，科研人員育種如同配備了“導(dǎo)航儀”，比如想要選出產(chǎn)量高的水稻品種時(shí)，只要挑選花期、株型等控制水稻產(chǎn)量性狀基因的最優(yōu)配置就行。
據(jù)透露，這一研究方法還能推廣到玉米、大豆等多種農(nóng)作物遺傳育種中去，以水稻為例，現(xiàn)在的雜交育種通常需要8-10年出一個(gè)優(yōu)良品種，用上配備“導(dǎo)航儀”的新方法后，有望3-5年就育成一個(gè)新品種。
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