杂种优势（Heterosis）是指当两个非常相近的物种杂交的时候，产生的杂交种有可能显示出优秀的性状，对于这种自然进化中的重要因素，科学家们实际上了解的还并不多，近期来自南京农业大学，美国德州大学的植物分子遗传学教授陈增建（Z.Jeffrey Chen）教授从基因组学和表观遗传学的角度，阐述了杂种优势的分子机制，并介绍了一些最新的研究成果。这篇文章公布在Nature Reviews Genetics杂志上，陈增建教授是世界多倍体和杂种优势研究领域的领军人物，在表观遗传调控（包括DNA甲基化、组蛋白修饰和小RNA）与多倍体基因的差异表达以及杂种优势形成的主要分子机理研究上做了大量开创性的工作，2010年入选中组部第三批“千人计划”，2011年5月在南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室履职。2012年申请并共同主持、承担国家自然科学基金“十二五”第二批重大项目“作物多倍体形成过程中性状变异的分子机制”。
杂种优势广泛存在于植物和动物中，虽然有多种理论解释这种现象产生的原因，但是造成这种现象的分子基础仍不清楚。近几年来，利用转录组学、蛋白质组学、代谢组学、表观和系统生物学等对异源多倍体和一般杂交种开展了广泛和深入的研究，为杂种优势的分子基础提供了新的见解。
文章介绍道，从基因组学和表观遗传学的角度来看，杂种优势来自父、母本基因组等位基因之间的相互作用，从而改变有关基因的调控网络，促进生长，提高抗逆性和适应性。例如，在异源多倍体和杂交种中的关键调控基因的表观遗传修饰可以改变其生理和代谢调控网络，从而导致杂种优势。这种研究观念上的进步有助于利用杂种优势，提高动、植物的产量。
陈增建教授研究组之前曾利用拟南芥研究发现，在杂交植物和多倍体植物中，与光合作用和淀粉代谢有关的基因的表达得到了增加，在白天的时候，表达量是其亲本的好几倍。杂交植物和多倍体植物表现出更多的光合作用、叶绿素和淀粉积聚，所有这些导致植株更加高大。
由此研究人员在杂交植物和多倍体植物中发现了生理时钟调节子和生长势（growth vigor）之间的直接联系。生理时钟控制着植物和动物的生长、代谢和适切性。研究人员发现，在白天的时候，杂交植物和多倍体植物中的一些调节子——转录抑制子被更多地抑制，导致光合作用和淀粉积聚增加。
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