杂种优势是自然界中一种普遍的生物学现象。不结球白菜是中国广泛种植的叶菜类蔬菜，因其F1代杂交种具有产量高、品质好、抗性强等特点，深受育种家及种子公司的喜爱。前期很多研究表明植物的杂种优势与杂交后代显著的光合优势密切相关，但其光合优势增强的分子机理尚不清楚。
近期，南京农业大学园艺学院白菜系统生物学实验室在the plant journal期刊上发表了题为“Enhanced photosynthetic activity in pak choi hybrids is associated with increased grana thylakoids in chloroplasts”的研究论文。该研究为不结球白菜杂交种光合优势的分子机制提供了新见解。
研究结果表明，不结球白菜中BrCCA1可以通过和BrLhcb1启动子直接结合来促进BrLhcb1基因的表达。BrLhcb1基因的高表达可使得F1代杂交种叶绿体拥有更多的类囊体基粒，从而显著提高杂交种的光合速率（Pn）和碳固定能力。相反，若BrLhcb1基因的表达受损，杂交种植株叶绿体中的类囊体基粒数量会减少，杂种优势也会随之减弱。该研究表明杂交种光合优势的形成与叶绿体类囊体基粒数目有关，初步揭示了不结球白菜杂交种光合作用增强的分子机制。
该研究由南京农业大学白菜系统生物学实验室独立完成，南京农业大学为该论文第一作者和通讯作者单位。刘同坤副教授为该论文第一作者，李英教授为该论文通讯作者。课题组侯喜林教授、肖栋讲师和已毕业博士研究生段伟科、袁敬平、陈忠文也参与了该研究。该研究受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和江苏省农业科技自主创新基金的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.14893
日期：2020-10-22
