近日，楊代常教授課題組在水稻一般配合力研究方向取得重要進(jìn)展，最近在國(guó)際綜合期刊《Scientific Reports》發(fā)表了“OsPRR37 and Ghd7 are the major genes for general combining ability of DTH, PH and SPP in rice”(www.nature.com/articles/srep12803)的研究論文。該研究首次揭示了水稻一般配合力的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)雜交育種的優(yōu)良親本選擇具有重要指導(dǎo)意義。
一般配合力（general combiningability，GCA）是衡量育種親本優(yōu)劣的重要指標(biāo)，1942年由Sprague 和 Tatum 提出，一直被廣泛地應(yīng)用于指導(dǎo)動(dòng)植物遺傳育種的實(shí)踐，70多年以來，一般配合力是否具有分子遺傳基礎(chǔ)一直是一個(gè)謎。該研究通過對(duì)695個(gè)雜交組合近3萬(wàn)分離群體的遺傳分析，在初步定位了13個(gè)控制水稻重要農(nóng)藝性狀一般配合力的QTL位點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)兩個(gè)主效QTL位點(diǎn)（GCA1和GCA2)進(jìn)行了精細(xì)定位和基因克隆，研究發(fā)現(xiàn)2個(gè)QTLGCA位點(diǎn)具有多效性，共同對(duì)水稻生育期、株高和每穗穎花數(shù)的一般配合力起主要貢獻(xiàn)，研究結(jié)果證明GCA1和GCA2分別編碼OsPRR37和Ghd7基因，揭示了控制一般配合力的基因是一些具有重要農(nóng)藝性狀的優(yōu)良基因，研究結(jié)果為育種家長(zhǎng)期利用一般配合力成功地進(jìn)行親本選育和雜交組合配組提供了理論依據(jù)。
雜種優(yōu)勢(shì)和一般配合力的分子遺傳學(xué)機(jī)制一直是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究領(lǐng)域的重大難題，楊代常教授課題組用了10年時(shí)間去探索其中的奧秘，近幾年在本領(lǐng)域發(fā)表了系列相關(guān)研究成果。2013年發(fā)表的《Global RNA sequencing reveals that genotypedependentallele-specific expression contributesto differential expression in rice F1 hybrids》（BMC Plant Biology 2013, 13:221）通過對(duì)雜種F1代及親本的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和等位基因表達(dá)的偏向性分析，揭示了雜種優(yōu)勢(shì)的形成主要?dú)w因于等位基因在F1代的偏向表達(dá)和互補(bǔ)效應(yīng)；2014年發(fā)表的“The phenotypic predisposition of the parent in F1hybrid is correlated with transcriptomepreference of the positive general combiningability parent”（BMC Genomics 2014, 15:297）和2015年發(fā)表的《Global epigenomic analysis indicates that epiallelescontribute to allele-specific expression via allele-specific histone modifications in hybrid rice》 (BMC Genomics 2015，16:232)等論文揭示了水稻雜種F1代的基因表達(dá)水平受表觀修飾水平調(diào)控，這種調(diào)控與親本一般配合力高度相關(guān)，主要是由親本的表觀等位基因（epialleles)產(chǎn)生，從而揭示了一般配合力的分子機(jī)理，這一系列研究成果對(duì)于指導(dǎo)雜交育種具有重要意義。
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