创制大规模水稻“混血儿”群体，中国科学家领衔建立水稻性状遗传解析新体系

基因决定遗传性状，已是生命科学界的共识。然而，林林总总的性状究竟与哪些基因真正对应？面对这幅巨大的“生命拼图”，科学家还有很多迷惑之处。7月5日凌晨，国际顶尖学术期刊《科学》杂志发表中国科学家牵头的一项研究，通过创制大规模的水稻“混血儿”群体，系统评估了基因上位性对农艺性状的影响，大幅提升了农艺性状遗传解析的效率。

这项由上海师范大学与中国水稻研究所、中国科学院分子植物科学卓越创新中心、中国农业大学、扬州大学、美国内布达斯加-林肯大学等单位合作完成的工作，为水稻遗传研究提供了重要的材料资源和基因信息，为水稻分子育种提供了基因资源和理论支持。

曾经，有研究显示，一个国家人均巧克力消费量越高，人均诺贝尔奖得主数量就越多。又有研究发现，ABO血型和很多疾病的发病率在统计学上显著相关。这类“似是而非”的因果关联在流行病学调查和遗传学研究中普遍存在，其实真正决定因果关系的另有深层原因。

一个物种包含着多种类群，可称之为群体遗传结构，大量性状与类群高度相关。在遗传定位中，正是群体结构的存在使得基因变异与表型之间的相关性经常带有欺骗性。如何去除这些相关性中的“李鬼”，让真正起作用的基因浮现出来？论文通讯作者、上海师范大学教授黄学辉认为，在植物中，可以从底层出发，通过类群间的遗传重组把类群结构充分打散，创制出没有明显类群划分的新型群体，“它们就好像混血儿，可以让更多性状显现出来”。

水稻新型群体的构建与复杂性状的系统解析

基于这一思路，研究者分析筛选出涵盖水稻全类群的16份品系，通过多次杂交最终形成了包含18421份纯合“混血儿”的新型群体。通过为16份亲本创制参考基因组、“混血儿”群体打造高质量的基因型数据，研究团队在考察该群体的16套农艺性状后，鉴定到了1207个基因位点，这些基因位点能够解释49.9%的性状变异，相当于狭义遗传力的88.8%。

黄学辉说，在以往基于种质资源群体的全基因组关联分析中，这些性状一般只能定位到数个基因位点，可见遗传定位的功效大幅提升。

此外，研究团队还开发了名为RiceG2G的方法，打通了从遗传位点快速筛选到候选基因的关键一步，并通过遗传转化对少量新发掘基因进行了功能验证。这套蕴含着丰富基因组合的遗传材料，可以通过扩繁实现长期保存、反复使用。结合公开的群体基因型和RiceG2G方法，该遗传材料可用于各类农艺性状和分子特征的遗传学研究。

作者：许琦敏

文：许琦敏图：受访者提供编辑：许琦敏责任编辑：任荃

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