玉米杂交优势“密码”被破解

杂交玉米比它的“父母”——玉米亲本产量更高，这是为什么？来自中国农业科学院作物科学研究所的玉米优异种质资源发掘与创新利用团队联合有关单位近日发表相关研究成果，研究人员通过揭示玉米杂交优势形成的分子调控网络，及其在育种进程中的动态变化规律，回答了这个问题，并为玉米分子育种提供了理论依据。

记者了解到，自20世纪60年代推广杂交玉米种以来，我国玉米的单产提高了约2.7倍，其中51%的增益都来自优良杂交种的选育与应用。然而，这种杂交优势形成的分子机制尚不清晰，制约了玉米分子育种的发展。由此，研究团队分析我国20世纪60年代以来的代表性玉米杂交种及其亲本，发现与“父母”亲本相比较，杂交种的光合作用相关基因显著上调，胁迫响应即植物对外界逆境反应的相关基因显著下调，该模式有助于杂交种更高效地分配资源、提高产量。

进一步研究发现，在现代杂交育种过程中，玉米的基因有害变异被不断清除或互补，并且，杂交种中有害等位基因被抑制表达的比例与其产量和育成年代同步增长。同时，玉米杂交种表现出更高的基因调控网络可塑性，这也赋予其更强的环境适应性。

该研究得到国家重点研发计划、国家现代农业产业技术体系和中国农业科学院科技创新工程的资助。