杂交是现代生猪生产的高效利用方法，通过亲本优势性状的互补聚合，培育具备优异生产性能的杂交后代。杂交过程通常会产生复杂的表型变异，背后对应的基因组调控机制尚未得到系统解析，这一问题已成为当前制约我国生猪育种产业高质量发展的瓶颈。杂交背景下的表型变异不仅是动物育种领域长期关注的热点与难点，更是典型的多学科交叉科学问题。系统解析杂交生物学效应（简称“杂交效应”），对于构建生猪精准育种评估体系、推动种质资源的高效开发利用，具有重要的理论指导意义与实践应用价值。

家猪基因组不同区域的遗传分化程度存在差异，在杂交过程中可能发挥截然不同的作用：亲本间遗传分化水平过低易引发“近交衰退”（有害效应），分化程度过高则可能导致“远交衰退”（有害效应），仅适度遗传分化能够产生“杂交优势”（有利效应）。为明确这三类杂交效应在基因组层面的分布特征与形成机制，中国科学院昆明动物研究所张亚平团队联合中国农业科学院北京畜牧兽医研究所等科研团队，以大白猪×民猪杂交F₂代群体的135项生产性状为研究材料，开展了系统解析工作。研究发现猪常染色体上的杂交效应存在显著异质性，并首次揭示遗传重组在该过程中发挥“调度员”功能，介导杂交效应在基因组范围内的“近交衰退→杂交优势→远交衰退”动态转变。该研究成果以Genetic recombination shapes complex hybrid effects across the pig genome为题，发表于《国家科学评论》（National Science Review），文章链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwag322。

团队基于F₂群体的135项表型变异数据，通过追踪F₀→F₁→F₂世代的基因组传递规律，首次将Ronald Fisher适应性进化几何模型创新性应用于多表型杂交效应分析。研究团队开发了一套全新的杂交效应分析方法，通过比较F₂群体纯合子与杂合子的表型差异，构建了量化杂交效应的统计参数λ（该参数同时反映进化有利程度）。借助该方法，团队发现多表型杂交效应随遗传分化程度提升呈现三阶转变规律：近交衰退（低λ，低F_ST）→杂交优势（高λ，中等F_ST）→远交衰退（低λ，高F_ST）；其中杂交优势区对应高遗传重组率区域（较弱Hill-Robertson effect），远交衰退区则主要分布于遗传重组荒漠区（图1）。研究同时发现杂交效应存在显著性别差异，远交衰退区内雌性个体往往承受更严重的有害杂交效应。基于该现象，团队提出“重组荒漠区的性别拮抗进化模型”：在重组率极低的区域，雌性无法有效清除由雄性引入的雌性有害突变（图2）。研究进一步指出一个重要的数量遗传规律：进化上有利的杂交效应（杂合子优势）与育种实践中关注的中亲优势（mid-parent heterosis）之间存在显著的负相关性（图3），这一发现为评估育种目标的遗传增益提供了全新的视角。

该研究采用多学科交叉技术手段，从基因组全局视角系统解析了家猪杂交效应的形成机制，不仅在进化遗传学理论层面取得重要突破，也为后续生猪生产性能的精准预测、育种方案的迭代优化提供了坚实的科学支撑。

昆明动物所副研究员谢海兵、中国科学技术大学联合培养硕士生黄紫琴、中国农科院北京畜牧兽医研究所研究员王立刚和研究员张龙超为论文并列第一作者，昆明动物所研究员张亚平、副研究员谢海兵和北京畜牧兽医研究所研究员王立贤为论文的共同通讯作者。华中农业大学院士赵书红、中国农科院深圳农业基因组所研究员李奎和美国北卡罗莱纳州立大学教授曾昭邦为本工作提供了宝贵建议。该研究得到国家重点研发计划（2021YFF1000602）和云南省中青年学术和技术带头人后备人才（202405AC350090）等项目的资助。

图1. A.大白猪×民猪杂交资源群。B.遗传重组介导的近交衰退→杂交优势→远交衰退转变（λ驼峰分布）。C.杂交效应(λ)与遗传重组率相关性。D.近交衰退的基因组分布。E.远交衰退的基因组分布。

图2. A.杂交效应（λ）分布的性别差异。B至F.杂交效应性别差异形成的性别拮抗模型与基因组数据验证。

图3. A.数量遗传学中亲优势（MPH’为近似值）分布。B.MPH’与杂交效应λ的负相关。C. MPH’与杂合子优势的负相关。D. F2等位基因纯合子的表型差异分布特征。