河南农业大学的研究团队把这次的科研成果登在了《Nature Genetics》这个一级Top期刊上。最近，陈彦惠、库丽霞、姚文这几位老师联手崖州湾国家实验室的王海洋团队，把他们的研究结果给大家展示出来。这个研究主要就是利用Genomics-guided的方法，通过聚合Favorable Alleles来给玉米育种，让玉米的产量得到了Enhanced。他们具体把玉米杂交种的基因组演变规律给系统地剖析了一下，发现中国现代育种过程中的玉米杂交种在株型上朝着穗位降低、叶片直立、雄穗简化这几个方向转变，背后的遗传机制其实是纯合优异等位基因在不断累积。 研究团队分析了三个时代的108份杂交种资料，发现多数性状受杂种优势的影响比较小，优异等位基因的累积才是株型改良的核心驱动力。这给我们在育种中提供了理论基础，就是可以通过在亲本里聚合这些优异等位基因来改良性状。 针对耐密玉米育种资源缺乏这个问题，他们构建了一个大规模的遗传群体，把图位克隆和GWAS技术结合起来，成功鉴定出了8个调控玉米株型的重要基因，并且对它们的功能进行了验证。这为耐密育种提供了精准的“基因靶点”和导航系统。为了验证“基因组设计”育种能不能行得通，他们提出了一个全新的育种策略——Genomics-guided Pyramiding of Favorable Alleles。这个策略主要有四个步骤：优选育种底盘、精准筛选供体自交系、构建“多性状、多基因”协同改良体系、实施多基因精准聚合。按照这套技术体系，他们成功选育出了4个新杂交种。 这4个新杂交种在高密度种植条件下和原来的底盘杂交种相比，产量提高了4.1%到9.2%，实现了密植条件下的突破。这些新品种不仅在产量上有所提升，在株型上也有显著改良。可以说这次研究把Genomics-guided的育种技术从理论变成了实践，为玉米高产提供了新的思路。 总的来说，这个研究通过系统解析中国玉米杂交种基因组演变规律、克隆关键基因、开发精准设计技术体系、培育新品种等步骤，给我们展示了一个完整的Ideotype Maize育种流程。这对于推动我国玉米育种工作和提高产量具有重要意义。