近日，国际学术期刊Scientific Reports在线发表了上海市农业生物基因中心的最新研究进展：“Genetic determination of the enhanced drought resistance of rice maintainer HuHan2B by pedigree breeding”，提出了干旱响应主效基因通过常规杂交育种以网络形式聚合这一新概念，并初步发现亲本IRAT109来源的干旱响应基因，聚合在转录因子调控网络，和水稻抗旱性增强存在紧密相关性。

近年来植物育种的研究发展迅猛，上海市农业生物基因中心选育的节水抗旱稻品种也在全国范围内示范推广，实现农户在不增加投入的情况下增产增收。目前，原创的节水抗旱稻已成为国际领先水平的科技创新成果，这将对我国和世界种植水稻的国家粮食安全产生深远的影响。然而，植物抗旱性属于数量性状，遗传机理复杂，因此潜藏在水稻育种过程中的改良机理尚未清楚。分子标记和QTL等技术在水稻基因组研究中取得了广泛应用，从形态性状、生理指标等解析了许多重要抗旱的机理，但结果在育种实践中尚不理想。节水抗旱稻的育种系谱清晰，基因组成分来源明确，有助于节水抗旱性状改良的分子遗传机理解析。

研究发现，节水抗旱稻保持系沪旱2B和连续回交亲本寒丰B之间的基因组遗传相似性为84%，包含差异SNP突变位点的基因有7,256个。转录组分析发现，干旱响应差异基因在沪旱2B中显著富集于转录调控生物学通路，而在不抗旱亲本寒丰B中主要富集于氧化还原的生物学过程。沪旱2B中3个转录因子家族及其调控的靶基因几乎全部存在不同于亲本寒丰B的SNP突变位点。转录因子bHLH和WRKY的表达显著上调，而bHLH和ERF的表达显著下调。转录因子调控靶基因的干旱响应表达量变化，与亲本寒丰B相比较，表现波动更为剧烈。结果表明，干旱响应主效基因通过常规杂交育种以网络形式聚合，通过转录表达的协同效应，使得子代沪旱2B的抗旱性得到了显著提高。