杨代常教授课题组在水稻一般配合力研究取得重要进展
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发布时间：2015/11/09
近日，杨代常教授课题组在水稻一般配合力研究方向取得重要进展，最近在国际综合期刊《Scientific Reports》发表了“OsPRR37 and Ghd7 are the major genes for general combining ability of DTH, PH and SPP in rice”(www.nature.com/articles/srep12803)的研究论文。该研究首次揭示了水稻一般配合力的分子遗传学基础，对杂交育种的优良亲本选择具有重要指导意义。 一般配合力（general combiningability，GCA）是衡量育种亲本优劣的重要指标，1942年由Sprague 和 Tatum 提出，一直被广泛地应用于指导动植物遗传育种的实践，70多年以来，一般配合力是否具有分子遗传基础一直是一个谜。该研究通过对695个杂交组合近3万分离群体的遗传分析，在初步定位了13个控制水稻重要农艺性状一般配合力的QTL位点基础上，对两个主效QTL位点（GCA1和GCA2)进行了精细定位和基因克隆，研究发现2个QTLGCA位点具有多效性，共同对水稻生育期、株高和每穗颖花数的一般配合力起主要贡献，研究结果证明GCA1和GCA2分别编码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农艺性状的优良基因，研究结果为育种家长期利用一般配合力成功地进行亲本选育和杂交组合配组提供了理论依据。
杂种优势和一般配合力的分子遗传学机制一直是基础研究和应用研究领域的重大难题，杨代常教授课题组用了10年时间去探索其中的奥秘，近几年在本领域发表了系列相关研究成果。2013年发表的《Global RNA sequencing reveals that genotypedependentallele-specific expression contributesto differential expression in rice F1 hybrids》（BMC Plant Biology 2013, 13:221）通过对杂种F1代及亲本的转录组测序和等位基因表达的偏向性分析，揭示了杂种优势的形成主要归因于等位基因在F1代的偏向表达和互补效应；2014年发表的“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年发表的《Global epigenomic analysis indicates that epiallelescontribute to allele-specific expression via allele-specific histone modifications in hybrid rice》 (BMC Genomics 2015，16:232)等论文揭示了水稻杂种F1代的基因表达水平受表观修饰水平调控，这种调控与亲本一般配合力高度相关，主要是由亲本的表观等位基因（epialleles)产生，从而揭示了一般配合力的分子机理，这一系列研究成果对于指导杂交育种具有重要意义。