《Rice Science》:Breaking Barriers and Exploiting Heterosis Through Neutral Alleles in Hybrid Rice
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摘要亚种内杂交种的产量平台期迫使人们必须开发亚种间杂交种的杂种优势,并通过种间杂交将野生种中的新基因导入栽培稻。然而,这一优势的利用受到受精后屏障的制约,其中最突出的是杂种不育性。根据经典及现代延伸的杜布赞斯基-穆勒模型,这些屏障源于少数快速进化位点上的等位基因不兼容性,而非
摘要
亚种内杂交种的产量平台期迫使人们必须开发亚种间杂交种的杂种优势,并通过种间杂交将野生种中的新基因导入栽培稻。然而,这一优势的利用受到受精后屏障的制约,其中最突出的是杂种不育性。根据经典及现代延伸的杜布赞斯基-穆勒模型,这些屏障源于少数快速进化位点上的等位基因不兼容性,而非全基因组范围的差异。在克服杂种不育位点效应的同时保留有利的杂种优势效应,将有助于优良亲本系的培育,从而提高杂交稻育种的效率。因此,本文综合了籼-粳适应性分化、杂种不育的机制以及与杂种优势相关的QTL(数量性状位点)及其调控位点,以阐明控制水稻育种中生殖兼容性和杂种表现的遗传因素。在此基础上,可通过多种策略恢复亚种间杂交种的育性,包括开发籼稻兼容型粳稻品系、携带中性等位基因的广亲和籼稻品系,以及基因组编辑等先进分子手段,从而培育出育性良好、高产的杂交稻。这些策略提供了一套切实可行的框架,既能充分释放亚种间杂种优势的潜力,又能通过种间杂交将野生种的新基因导入栽培稻,从而在应对未来粮食安全和气候挑战的背景下,为实现水稻可持续增产作出贡献。
Narayanan Haridharini|Manivannan Umadevi|Swatinathan Manonmani|Ramanathan Rajeswari|Sembanan Kokilavani|Kannabiran Sakthivel|Narayana Manivannan