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鉴别出与超级杂交水稻杂种优势相关的潜在功能基因 中科院
遗传与发育生物学研究所(朱立煌研究组和朱祯研究组)与中科院北京基因组学研究所(于军研究组和刘国振研究组)及湖南杂交水稻中心(袁隆平研究组)合作，利用我国自主设计和研制的水稻全基因组基
因芯片，系统考查了超级杂交稻两优培九(LYP9)及其亲本93-11和培矮64s(PA64s)不同时期7种组织(幼苗期和分蘖期的叶，孕穗期、抽穗期、开花期和灌浆期的剑叶，灌浆期的穗子)的基因表达谱。相关研究发表在2009年5月12日美国《国家科学院院刊》上。
专家解读
杨维才（中科院遗传发育所研究员）：杂交优势在我国农业生产特别是水稻生产上得到了广泛应用，但在其他作物上的应用还很有限。我们知道，两个亲本基因组的组合，亲缘关系越远，杂交优势越明显。可是，对于这个古老而又复杂的科学难题，其遗传基础和分子机理仍不明晰。
研究人员通过系统考查了超级杂交稻两优培九(LYP9)及其亲本93-11和培矮64s(PA64s)不同时期7种组织的基因表达谱。结果发现，在考查的36926个基因中，共检测到22266个基因在上述参试样本中表达。聚类分析结果表明，杂种F1与亲本间表达谱的相似性大于亲本之间的相似性。总共检测到7078个在全部参试样本中都表达的共表达基因和3926个差异表达基因(DG)，研究人员将DG分为亲本间差异表达基因(DGPP)、杂种—亲本间差异表达基因(DGHP)以及只在杂种与亲本间有差异表达的基因(DGHPU)。在3000多个杂种和亲本间差异表达基因(DGHP)中，存在各种差异表达类型，但多为偏于单亲的显性表达基因。差异表达基因的功能涉及诸多功能类群，与DGPP相比，在DGHP中相对富集了与能量代谢和物质运输功能相关的基因。此外，研究人员还发现DGHP在基因组中的位置与同产量相关的数量性状基因位点(QTL)有较高的关联性，其中有些基因很可能是水稻杂种优势的相关基因。
该项研究将促进杂交水稻的进一步利用，并有助于我们从分子水平了解杂交优势的分子遗传机制。我也期待研究人员能找出与杂交优势直接相关的基因，促进育种和水稻等农作物生产。
作者：
2010-2-7