杂交水稻育种是利用杂种优势从而大幅提高了粮食产量。然而，与水稻籽粒产量杂种优势相关的基因所知甚少，其部分的原因是杂种优势相关性状的图位克隆非常复杂和耗时。
2019年7月5日， Nature Communications在线发表了来自中科院上海生命科学研究院韩斌和上海师范大学黄学辉团队等题为“Dissecting a heterotic gene through GradedPool-Seq mapping informs a rice-improvement strategy”的文章。该研究开发一种新的数量性状基因座（QTL）克隆方法，GradedPool-Seq，通过批量分离分析从F2后代的分级池样本的全基因组测序快速克隆QTLs。
杂种优势程度为杂交性状与其两个不同亲本的平均性状之间的表型表现差异。在整个植物发育过程中，杂种优势可以在大量的性状中表现。在玉米中，在胚发育过程中已经观察到杂种和它们的亲本之间的显著大小差异。发芽后，苗木根系性状（包括侧根密度、初根长度或种子根数）在萌发后几天表现出差异。在发育后期，杂交植物比其亲本生产的生物量和产量显著增加，如株高和穗轴大小（如下图）。
作物杂种优势的开发被认为是现代农业的标志性创新之一，具有重要的经济意义。在欧洲，100%的甜菜、＞90%的油菜，＞70%的黑麦品种是杂交种，中国的杂交水稻占70%，印度的杂交棉花占80%。尽管杂交种在农艺和经济上获得成功，到目前为止，没有统一的遗传或分子理论可以完全解释杂种优势。
现在研究已经发现了几个重要的水稻高产或杂种优势相关基因，例如来自雄性亲本（恢复系）MH63的Ghd7基因和来自雄性系HR5和9311的Ghd8基因。相反，产量相关的杂种优势基因来自雌性亲本（雄性不育系）在水稻中仍然大部分未知。
在这项研究中，为了加速遗传作图过程，我们开发了一种数量性状基因座（QTL）作图方法，GradedPool-Seq（GPS），它结合了高通量测序和批量分离分析（BSA）。GPS方法通过将两个特定性状差异显著的亲本创制的F2群体分成若干个性状表现各不相同的组，并对其产生的混池全基因组测序数据进行BSA分析，并最终定位QTL位置。
图：GPS方法
研究人员利用GPS的方法成功从水稻高产杂交种广两优676（广占63-4S×福恢676）F2群体中克隆并解析了杂种优势基因GW3p6（OsMADS1），并确认该基因是造成水稻杂交种广两优676高千粒重性状的主要原因。研究者随后将母本广占63-4S中的GW3p6导入父本福恢676中，创制了近等基因系NIL-FH676::GW3p6，该近等基因系的籽粒产量显著高于对照福恢676。这一研究结果表明，利用水稻杂种优势基因同样能够增加水稻常规种的产量，从而避免了杂交种的创制。这为水稻性状改良提供了新的策略。
图. OsMADS1GW3p6在水稻育种中的杂种优势效应