杂种优势是指两个遗传背景不同的亲本杂交产生的F1代在生长势、生活力、产量、品质、抗性等方面超过双亲的现象。虽然杂种优势的遗传机理尚不清楚,但已广泛应用于农业生产,水稻、玉米等作物利用杂种优势显著提高了产量,为全球粮食安全做出了重要贡献。由于F2及之后世代会产生分离而丧失杂种优势,杂种优势利用被限于杂种F1代,这使得农民必须每年购买杂交种子,增加了生产成本。探索不分离而又具有杂种优势的杂交后代,成为众多育种家不懈追求的目标。本文以两个在生产上大面积推广应用的杂交水稻组合丰两优1号（广占63S×93-11）和D优527（D62B×R527）为材料,通过不断自交,从F2代开始人工选择类似F1的植株,直至F6/F7代获得类似F1的杂种模拟系（Hybrid Mimic Lines）。通过考察农艺性状确定杂种模拟系与其F1的相似性,RNA-seq分析探究F1和模拟系早期萌发优势表型的基因表达基础。主要结果如下:1.杂种模拟系表现出与F1相似的杂种优势。来自丰两优1号的F7代模拟系和D优527的F6代模拟系表现超亲优势,在成熟期的主要农艺性状都与其F1处于同一水平。杂种模拟系与其F1的白叶枯抗性处于相同水平,而稻瘟病抗性略弱于F1。模拟系的大多数稻米品质指标与F1处于同一水平。2.杂种模拟系的基因型趋于纯合。丰两优1号2个模拟系的SNP分析表明,模拟系是高度纯合的,其杂合位点占检测位点数的11～17%,在遗传基础层面证明了模拟系的遗传稳定性。两个模拟系间没有共同的杂合区段,表明杂合性对于优势表型不是必需的。3.F1和模拟系种子均表现出萌发优势。从萌发后3-4天开始到萌发一周,F1杂交种和模拟系幼苗鲜重增加量都显著高于其双亲。4.转录组数据分析将F1和模拟系种子萌发初期高表达的基因富集在能量代谢途径。萌发后1,2,3天的双亲、丰两优1号、2个F6模拟系的转录组测序及分析发现,相对于中亲值,F1和模拟系种子在萌发1天后即有大量光合作用相关基因高表达,而在2,3天,这些基因在双亲中的表达水平逐渐提高至F1/模拟系水平。RT-qPCR验证了RNA-seq结果的可靠性,并且另一组合D优527及其模拟系中也存在类似的表达模式。除光合作用途径外,光合碳循环（卡尔文循环）基因的高表达和三羧酸循环的低表达,表明F1和模拟系在萌发阶段的能量代谢从“异养”转为“自养”比亲本更早。萌发后的F1和模拟系通过光合作用积累能量,而不是通过碳水化合物分解代谢消耗能量。这可能有助于早期萌发阶段能量的积累,有助于后期生长发育。