張啟發院士發表權威期刊綜述：雜交的遺傳優勢

　　來自華中農業大學，亞利桑那大學的研究人員發表了題為“Heterosis in elite hybrid rice: speculation on the genetic and biochemical mechanisms”的綜述性文章，提出了一種基因表達與蛋白質量控制的新假說，并指出未來通過深入的研究，能發現雜種優勢具體的遺傳學和生物化學機制。這一研究成果公布在植物科學權威研究綜述期刊 Current Opinion in Plant Biology上。

　　文章的通訊作者為華中農業大學的張啟發教授，張啟發教授在去年曾于Science雜志上發表文章，揭示了水稻秈粳亞種間生殖隔離的機理，這對于水稻品種改良具有重要的意義，由此入選了2012年生命科學十大風云人物。

　　近年來由于水稻功能基因組學研究取得了極大的進步，以及大量超級稻的出現，令水稻成為了一種用于研究雜種優勢體系的優良模式作物。研究人員通過超高密度連鎖圖譜，解析了超級稻產量，及與產量有關性狀的遺傳機理，發現了雜種優勢的主要遺傳機制，取得了許多研究突破。

　　此前張啟發教授研究組就發現了水稻雜種不育性的關鍵所在，指出一組三個基因是許多雜交水稻品種無法將它們基因傳遞給下一代的主要原因，從而提出了一種模型，認為在所有水稻品種中都存在的雜種不育現象，這些發現將有助于對作為主要食物儲備的水稻進行遺傳改良。

　　在這篇綜述中，張啟發與另外一位學者提出了一種基因表達與蛋白質量控制的新假說，可以用于解釋雜交品種高產的原因，未來通過深入研究，也許能發現雜種優勢具體的遺傳學和生物化學機制。

　　此外，今年張啟發研究組還發表文章，通過分析一種關鍵的去甲基化酶的核心催化結構，為解析H3K4去甲基化作用機制提供了結構基礎，將有助于進一步分析植物莖生長的去甲基化作用機理。

　　研究人員發現了一種包含JmjC結構域的蛋白：JMJ703，能作為組蛋白賴氨酸去甲基化酶，特異性的令水稻中所有三種形式的H3K4me去甲基化。編碼這一蛋白的基因如果失去功能，就會影響到植物莖的伸長和植物生長，這一過程可能與突變型中細胞分裂素氧化酶表達增加有關。

　　這項研究發現了H3K4去甲基化酶特異性保守的幾個關鍵殘基，由此表明它們可能參與H3K4去甲基化過程。這為H3K4去甲基化作用機制提供了結構基礎，將有助于進一步分析植物莖生長的去甲基化作用機理。