2024年8月,德国波恩大学的Frank Hochholdinger等人在 Trends in Plant Science发表了题为Molecular concepts to explain heterosis in crops的文章,该研究以玉米为例详细阐述了作物杂种优势的具体表现,旨在分子…
近年来,随着基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学的发展,杂种优势的分子机制逐渐被揭示。 基因组结构与变异 玉米和水稻的研究表明,亲本基因型之间的遗传多样性与杂种优势的程度密切相关。在玉米中,基因组分析发现,结构变异(如存在/缺失变异)和非同源区的长度与杂种优势的相关性更强,而SNPs和插入/缺失变异的关...
1. 植物抗病杂种优势形成的分子机制 杂种优势(Heterosis or Hybrid vigor)是指遗传基础不同的两个品种、品系或自交系进行杂交,其杂交子一代(F1 hybrids)的某些性状(如生长势、繁殖率、抗性和产量等)优于双亲(parents)的现象。杂种优势在整个生物界中普遍发生,在动物、植物甚至微生物种群中均可观察到,是生物学领域...
这种现象的分子基础涉及多个基因和复杂的调控网络,科学家们通过大量实验逐渐揭开背后的秘密。 水稻杂种不育主要由基因座位间的互作引发。比如某些品种携带特定基因组合,杂交后这些基因在生殖细胞中“打架”,导致发育异常。例如,S5基因座位的互作会引发胚囊败育,而另一个基因座位Sc可能干扰花粉发育。这类基因往往控制着...
它们通过杀死非携带者,从而颠覆孟德尔的种族隔离定律,确保自己的偏见遗传给后代。虽然这些元素通常由两到三个紧密相连的因子组成,但它们在真菌、植物和动物中没有同源性,其潜在的分子机制仍不清楚。 HS是最常见的HI形式,也是阻碍籼粳亚...
近日,中国农业科学院作物科学所毛龙研究员与诺禾致源信息部负责人吴俊、以及他们所带领的团队共同合作,关于小麦多倍化杂种优势形成机理进行了研究,揭示了不同倍性物种非对等杂交导致杂种优势的分子机制,相关成果发表在植物研究顶级期刊The Plant Cell上。 本研究通过以四倍体小麦(T. turgidum, AABB)为母本,以山羊草(...
事实上,在不清楚杂种优势原理之前,育种专家不得不起早贪黑,在田间地头寻找从外观上能够代表优势性状的植株进行杂交,而这多少有点“碰运气”的成分,只有从分子层面深入了解杂种优势的遗传基础,才能实现杂种优势的高效利用,推动育种技术的变革。深入了解杂种优势的原理后,科研人员育种如同配备了“导航仪”,比如想要选出...
在子代 4 月龄时,用溶藻弧菌对其进行攻毒实验,计算杂种优势,并通过转录组测序和加权基因共表达网络分析(WGCNA)挖掘与杂种优势相关的差异表达基因和关键基因模块,探索杂种优势的分子机制。 研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是进行杂交实验获得不同子代,并设置溶藻弧菌攻毒实验组和对照组;二是提取样本 RNA 并...
植物杂种优势遗传机制的研究被称为是植物遗传学研究的“圣杯”,之所以研究如此困难,是因为影响因素太多。据中科院院士韩斌介绍,研究充分利用了大数据方法,对1495份杂交稻品种和其中17套代表性遗传群体的1万个亲本后代植株进行基因组测序,发现在水稻的4.3万个基因中,大
是阻碍杂种优势利用的最大障碍之一。此次研究发现了一个控制水稻籼稻和粳稻杂种花粉不育的主效基因，并阐明了其控制花粉育性的分子机理，为打破水稻籼粳生殖隔离，克服杂种不育，利用籼粳杂种优势来培育超高产品种提供了重要基因资源和理论基础，实现了该领域的重大突破。《 人民日报 》（ 2023年07月27日 12 版）