北京大学邓兴旺实验室发表植物杂种优势研究重磅综述

    2022年2月23日，北京大学现代农学院与生命科学学院、现代农业研究院邓兴旺实验室在 Current Opinion in Plant Biology上在线发表题为“From hybrid genomes to heterotic trait output: Challenges and opportunities”的综述论文，阐述了植物杂种优势分子机制研究的机遇和挑战。

杂种优势是生物界中普遍存在的一种遗传现象，指种内或种间遗传背景具有差异的亲本杂交产生的子一代（F1）在生长势、生物量、产量以及对环境的适应性等方面优于亲本。该现象被广泛应用于农业生产中，对于各种农作物产量的提高和品质的改良发挥了重要的推动作用。近年来，基因组学、群体遗传学理论和方法的发展与结合，为植物杂种优势产生的遗传和分子机理的研究带来了全新的机遇。很多研究借此揭示了各个物种中不同性状杂种优势产生的基因组、转录组、蛋白质组及表观遗传修饰组基础，并利用一系列杂交组合群体发掘了新的杂种优势位点。本文对这些重要研究成果进行回顾，讨论了当前杂种优势机理研究的机遇和面临的挑战。

文中从四个方面综述了植物杂种优势近些年的研究进展：（1）植物的杂种优势现象体现在F1整个生活史的方方面面；（2）F1杂合基因组是杂种优势形成的遗传基础；（3）F1相较于亲本的基因表达变化是连接F1基因组和杂种优势表型的重要“分子桥梁”；（4）群体基因组信息是挖掘杂种优势位点的有力资源。最后，文中基于新的基因组学方法对植物杂种优势的理论研究和应用前景进行了展望。

杂种优势研究与利用的多组学和群体遗传学策略

    本文通讯作者为邓兴旺教授和何光明副研究员，第一作者为现代农学院博士生刘文文，何航研究员和博士生张宜林也参与了本文的写作。本文得到了国家自然科学基金、蛋白质与植物基因研究国家重点实验室以及北大-清华生命科学联合中心的资助。

编辑 | 黄铭涵

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