来自华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室和国家植物基因研究中心的研究人员日前在新研究中解析了一种良种杂交稻中产量杂种优势遗传组成，相关论文“Genetic composition of yield heterosis in an elite rice hybrid”发表在《美国*院刊》（PNAS）上。我国植物遗传和分子生物学家，华中农业大学作物遗传改良重点实验室主任张启发院士是这篇文章的通讯作者。张启发院士课题组长期致力于水稻基因组研究，旨在通过植物基因组分析、重要基因的分离克隆、杂种优势的遗传和分子基础、作物品种资源的分子评估及应用分子生物学技术进行水稻改良。
杂种优势是指遗传组成不同的两个亲本杂交所产生的F1代在生活力、生长势、抗逆性、丰产性以及适应性等一个或多个方面优于双亲的现象。杂种优势现象zui早于十八世纪中期由德国学者Kolrevter在烟草种间杂交时发现。此后在不同的动、植物中陆续被发现和利用，已成为生物界普遍存在的十分重要的生物学现象。自二十世纪三十年代美国在生产上推广杂交玉米以来，杂种优势在主要农作物和许多园艺作物的生产上得到广泛应用，取得了巨大的成功，成为提高作物产量的主要途径。尽管对杂种优势的各个方面进行了大量遗传研究，但杂种优势的生物学机理仍阐释不全面，因此，深入探索杂种优势的分子机理对于作物遗传改良和育种实践具有重要意义。在这篇文章中，研究人员利用源自一个良种杂交稻的“永生F2”种群重复田间试验的数据解析了产量遗传组成，并生成了组成性状。以利用种群测序构建出的超高密度的SNP基因分型图（bin map）为基础，研究人员计算了整个基因组中的单位点（single-locus）以及超显性遗传效应，鉴别了有关杂种优势的遗传组成。
研究结果显示遗传组成的相对分布随性状而不同。超显性/假超显性是产量、每个圆锥花序谷粒数量和谷重杂种优势的zui重要贡献因子。优势×优势的相互作用对于每株植物的分蘖和谷重杂种优势非常重要，并对产量和谷物数量起作用。单位点优势对于所有性状具有相对小的贡献。这些结果表明这些组成的累积效应或可充分解释杂交种中杂种优势的遗传基础。
