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雜種優(yōu)勢(shì)(Heterosis or Hybrid vigor)是指遺傳基礎(chǔ)不同的兩個(gè)品種、品系或自交系進(jìn)行雜交，其雜交子一代(F₁ hybrids)的某些性狀(如生長(zhǎng)勢(shì)、繁殖率、抗性和產(chǎn)量等)優(yōu)于雙親(parents)的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢(shì)在整個(gè)生物界中普遍發(fā)生，在動(dòng)物、植物甚至微生物種群中均可觀察到，是生物學(xué)領(lǐng)域最重要的發(fā)現(xiàn)之一。雜種優(yōu)勢(shì)也是迄今人類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上利用最成功的生物學(xué)現(xiàn)象之一，在動(dòng)植物良種培育和農(nóng)作物增產(chǎn)中起到關(guān)鍵作用。

然而，相較于雜種優(yōu)勢(shì)在生產(chǎn)實(shí)踐上的成功應(yīng)用，我們對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)形成的分子遺傳機(jī)制仍知之甚少，這極大的局限了其在農(nóng)業(yè)上的進(jìn)一步應(yīng)用。長(zhǎng)期以來，對(duì)于植物雜種優(yōu)勢(shì)的研究主要集中在產(chǎn)量和生物量相關(guān)的性狀，對(duì)于抗病雜種優(yōu)勢(shì)（見下圖，如擬南芥抗病雜種優(yōu)勢(shì)）的研究卻鮮有報(bào)道。

實(shí)驗(yàn)室將以擬南芥及水稻為材料，致力于研究植物抗病雜種優(yōu)勢(shì)形成的分子調(diào)控機(jī)制，發(fā)現(xiàn)和挖掘調(diào)控植物抗病雜種優(yōu)勢(shì)的基因位點(diǎn)并解析其作用機(jī)制。此外，植物的生長(zhǎng)發(fā)育與免疫反應(yīng)之間往往存在著此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，我們還將深入探討雜交F₁在獲得顯著抗病雜種優(yōu)勢(shì)的同時(shí)如何平衡自身的生長(zhǎng)發(fā)育，解析抗病雜種優(yōu)勢(shì)與生長(zhǎng)雜種優(yōu)勢(shì)之間的相互關(guān)系和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

主要研究?jī)?nèi)容有：

1) 植物抗病(細(xì)菌/真菌病害)雜種優(yōu)勢(shì)形成的分子機(jī)理；

2) 解析多種環(huán)境因子與植物內(nèi)源激素共同調(diào)控抗病雜種優(yōu)勢(shì)的分子網(wǎng)絡(luò)；

3) 兩種(抗病/生長(zhǎng))雜種優(yōu)勢(shì)的平衡策略；

4) 利用雜交F1群體變異鑒定免疫應(yīng)答新因子，并解析其調(diào)控機(jī)制。

2. 植物免疫與光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的交互作用

已有的研究表明，光信號(hào)傳導(dǎo)途徑與植物免疫反應(yīng)存在著交互作用；然而具體的交叉節(jié)點(diǎn)及調(diào)控機(jī)制尚不清楚。實(shí)驗(yàn)室將以光信號(hào)傳導(dǎo)途徑的多個(gè)突變體為研究對(duì)象，進(jìn)行大規(guī)模反向遺傳學(xué)篩選，從而推斷哪些突變基因可能參與了光與免疫應(yīng)答反應(yīng)的交互作用。隨后，通過一系列分子、生化、遺傳和細(xì)胞生物學(xué)的方法，我們將嘗試闡述這些基因介導(dǎo)光與免疫交互作用的分子機(jī)理。

科研項(xiàng)目

1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次引進(jìn)人才啟動(dòng)基金（2020-2025）

2.國家自然科學(xué)基金委青年科學(xué)基金項(xiàng)目。2017.01-2019.12。主持。

3.第 63 批中國博士后科學(xué)基金面上資助(一等)。2018.05-2020.07。主持。

4.第 11 批中國博士后科學(xué)基金特別資助。2018.06-2020.07。主持。

5.“北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心杰出博士后基金 (Outstanding postdoctoral fellowship)”。2018.03-2020.07。主持。

獎(jiǎng)勵(lì)情況

1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)杰出人才(2020)

2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)生(2010)

3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)論文獲得者(2010)

4.國家獎(jiǎng)學(xué)金(2007)

5.國家勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金(2008)

6.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)“三好學(xué)生”(2007,2008,2009)

代表性論著

(#co-first author; *co-corresponding author)

1. Yang L^#, Liu PT^#, Wang XC, Jia AL, Ren DQ, Tang YR, Tang YQ, Deng XW^*, He G^* (2021). A central circadian oscillator confers defence heterosis in hybrids without growth vigor costs. Nat. Commun. Accepted (in press).

2. Zhou Y^#,Yang L^#, Duan J, Cheng J, Shen Y, Wang X, Han R, Li H, Li Z, Wang L, Terzaghi W, Zhu D, Chen H, Deng XW^*, Li J^* (2018). Hinge region of Arabidopsis phyA plays an important role in regulating phyA function. Proc Natl Acad Sci USA. 115(50): E11864-E11873. (5 years IF=10.6)

3. Yang L^#, Wang HN^#, Hou XH, Zou YP, Han TS, Niu XM, Zhang J, Zhao Z, Todesco M, Balasubramanian S, Guo Y.L^* (2018). Parallel evolution of common allelic variants confers flowering diversity in Capsella rubella. Plant Cell. 30:1322-1336. (5 years IF=9.9)

This paper was featured in: Brook T. Moyers. Is Genetic Evolution Predictable? Plant Cell 30 (6) 1171-1172.

4. Yang L^#, Li B^#, Zheng XY, Li J, Yang M, Dong X, An C^*, He G^*, Deng XW^*(2015). Salicylic acid biosynthesis is enhanced and contributes to increased biotrophic pathogen resistance in Arabidopsis hybrids. Nat Commun. 6:7309. (5 years IF=13.8)

5. Ren D^#, Wang X^#, Yang M, Yang L, He G^*, Deng XW^*(2019). A new regulator of seed size control in Arabidopsis identified by a genome-wide association study. New Phytol. 222(2):895-906. (5 years IF=8.3)

6. Zou YP, Hou XH, Wu Q, Chen JF, Li ZW, Han TS, Niu XM, Yang L, Xu YC, Zhang J, Zhang FM, Tan DY, Tian ZX, Gu HY, Guo Y.L.^* (2017). Adaptation of Arabidopsis thaliana to the Yangtze River basin. Genome Biol. 18:239. (5 years IF=18.4)

7. Li J, Yang L, Jin D, Nezames CD, Terzaghi W, Deng XW^* (2013). UV-B-induced photomorphogenes in Arabidopsis. Protein Cell. 7:485-92. (5 years IF=7.3)

專利

1.安成才、黃萍、張旭、付力文、楊麗、張啟濤、孔雙蕾、任姣、孔寅飛、高音、于祥春：高通量水稻轉(zhuǎn)基因方法”。專利號(hào)：ZL 2010 1 0273112.6 中國，發(fā)明專利。

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