玉米杂种优势其实是一个很复杂的过程。科学家们给1604份代表性自交系的基因组和表型做了全面研究,发现父本群和母本群的基因组是按照两条不同的路径进化的。他们给玉米单产提升带来了新的思路。之前育种家都是根据经验来配组玉米,现在可以通过基因组分化图谱来指导配组。 科学家们把022.2亿个变异位点和305万条表型数据逐一比对,就像淘金一样挖掘出了一些重要的功能基因。他们给这些功能基因找到了具体的作用:控制花期的ZmCCT2等位基因在父本和母本中都被正向筛选,影响穗粗的ZmGL7等位基因在母本群中被打压,在父本群中被放大。 这个发现解释了为什么父母本虽然基因组分化了,但是在杂交种中却能够互补。这些功能基因不仅能帮助解释这种现象,还可以给后续的全基因组选择育种提供靶向标记。 过去育种家配组完全靠经验试错,现在有了这个基因组分化图谱,育种家就有了一张新地图来指导他们的工作。他们可以先锁定目标性状,再根据这些基因特征反向锁定父母本群;利用分子标记快速排除不合适的组合;提前预测杂交种的耐密性、脱水速率和熟期。这给育种工作带来了很大便利。 总之,这个基因组分化特征把杂种优势从一个黑箱变成了一个透明箱,让育种过程从经验艺术升级为精准科学。