中國農業科學院系統總結蔬菜雜種優勢的分子基礎及育種策略

雜交種在產量、早熟性、生長勢和抗逆性等方面往往顯著優于自交種，但目前蔬菜雜種優勢的遺傳機制研究仍較薄弱，雜種優勢的預測和固定技術尚不成熟；因此，梳理雜種優勢的預測、固定和大規模制種技術，進而結合分子標記技術和多組學技術，系統提出蔬菜雜種優勢利用的育種策略，成為亟待解決的問題。

6月1日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創新團隊在《Horticulture Research》在線發表題為“Molecular basis of heterosis and related breeding strategies reveals importance in vegetable breeding”的綜述性文章。該論文總結雜種優勢形成的6種基因調控假說，分析這些假說的合理性及不足之處，發現多倍體雜種優勢的形成具有更加廣泛的遺傳基礎和更為豐富的應用前景。通過系統回顧雜種優勢相關的表觀組學和轉錄組學研究進展，補充和完善了表觀遺傳調控的雜種優勢理論模型，即當雙親的表觀基因組發生重組時，引起雜種F1獲得不同于親本的表觀遺傳修飾，而表觀遺傳修飾會影響雜種F1的基因轉錄表達，二者共同作用使得雜種F1獲得雜種優勢。通過梳理雜種優勢相關性狀的調控基因和QTL，發現雜種優勢的形成具有明顯的群體特異性，可見根據不同遺傳背景選擇合適的遺傳群體尤其重要。此外，該研究以黃瓜、甘藍和番茄為例，具體討論了早熟性、果實大小、果實數目和株型等產量相關性狀在雜種優勢形成過程中的貢獻，為蔬菜產量雜種優勢研究提供了參考。該論文提出了一套較為完善的蔬菜雜種優勢綜合育種策略，可為蔬菜雜種優勢精準高效利用提供借鑒。