量化分析水稻杂种优势及杂交稻改良育种的遗传基础

Quantitatively analyzing genetic basis of heterosis and genetic improvement in rice hybrid

杂种优势指遗传差异的双亲杂交产生的子一代,在生长速率、产量和适应性等方面优于双亲的现象.该现象在自然界中普遍存在,被广泛应用于农业领域,改良作物的关键农艺性状.水稻是重要的粮食作物之一,人类日常总卡路里摄入量的21%来自水稻,在东南亚地区该比例更是高达76%[1].由于自花且闭花授粉的习性,水稻异交需要人工去雄和人工授粉.该过程效率较低,限制了杂种优势在水稻中的利用.直到20世纪70年代,袁隆平先生及其助手在野生稻群体中发现了一株天然雄性败育的个体,使得三系配套杂交制种体系从理论走向实践,推动了杂交水稻的商业化发展[2].继半矮秆育种后,杂交稻育种实现了水稻产量的第二次跃升[1].中国杂交稻育种发展历程已有半个世纪,在此期间大量的优良杂交稻品种被培育出来.若能将这些材料的基因组信息进行比较分析,结合表型信息鉴定决定杂种优势形成的关键位点,量化分析相关位点的遗传效应,将有助于理解杂种优势形成的遗传规律,从而反哺育种.