[本文转载自江苏省农业科学院]

杂种优势是指杂交种在诸多重要农艺性状（产量、品质、抗性等）优于双亲的现象。玉米、水稻等作物广泛利用杂种优势进行杂交育种。杂种优势机理的解析有助于杂种优势的全面利用。近日，资源所玉米种质资源创新团队联合华中农业大学李林团队及中国农业大学张义荣团队在一区期刊《The Crop Journal》上在线发表了题为“Dynamic patterns of the translatome in a hybrid triplet show translational fractionation of the maize subgenomes” 的研究论文。该研究通过RNA-seq、Ribo-seq及iTRAQ技术绘制了玉米经典自交系B73、Mo17及其F1的转录图谱、翻译图谱及蛋白图谱。研究发现与转录组相比，翻译组中杂交种与亲本间基因的非加性表达模式比例有所提升。从基因转录到基因翻译的过程中，加性与非加性表达模式存在一定程度的转换，这种转换在玉米亚基因组maize1中富集。该现象在蛋白水平也得到了验证。进一步分析发现，从基因转录到基因翻译的过程中，一些等位基因表达与翻译的调控方式也表现出剧烈的转换。与亲本相比，杂交种基因在翻译时更易改变优势isoform，并且优势isoform转换的基因在亚基因组maize2中显著富集，而优势isoform保守的基因则在maize1中显著富集。该结果表明玉米亚基因组的翻译分化可能与杂种优势的形成有关。鉴于该结果具有重要的创新性，《The Crop Journal》编辑部在Eurekalert网站上对本研究进行了宣传（https://www.eurekalert.org/news-releases/491849 ）。

为了促进杂种优势的利用，玉米种质资源创新团队进一步利用三重测交交配设计获得了玉米生物质相关性状杂种优势基因的主效位点及互作位点，并比较了一般配合力及特殊配合力等多个预测模型全基因组预测效率。研究发现一般配合力与特殊配合力及区组效应联合的模型预测效率最高，该模型对叶宽的预测效率达到0.56。整合杂种优势位点可以将预测效率最高提升1.7%。该结果以“Heterotic quantitative trait loci analysis and genomic prediction of seedling biomass-related traits in maize triple testcross populations”为题在线发表在二区期刊《Plant Methods》上。

资源所玉米种质资源创新团队张体付研究员分别为两篇论文的共同一作和第一作者，赵涵研究员分别为共同通讯和通讯作者。

附（相关论文链接）：

[1] Dynamic patterns of the translatome in a hybrid triplet show translational fractionation of the maize subgenomes. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214514121000507

[2] Heterotic quantitative trait loci analysis and genomic prediction of seedling biomass-related traits in maize triple testcross populations. https://plantmethods.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13007-021-00785-8