Zhuan (2001) nghiên cứu hiện tượng siêu trội giống lúa lai Shanyou10 (tổ hợp lai Zhenshan97A x Milyang46). Theo dõi biểu hiện ưu thế lai ở thế hệ F1 và F2 về năng suất hạt (GYD) số bông (NP) và sử dụng marker để xác định các yếu tố đóng góp. Kết quả cho thấy trong quần thể phụ lớn, trong 6 tính trạng nghiên cứu chỉ có hai tính trạng tương quan có ý nghĩa giữa dị hợp với GYD (32,9%) và NP (23,7%). Kết quả đúng với quần thể phụ dạng III, trong quần thể phụ dạng III có 15 QTL của năng suất và 13 QTL của NP đã được phát hiện thấy và biểu hiện siêu trội.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20 Virmani S.S. (2003) cho rằng có một số nghiên cứu mức độ phân tử ủng hộ giả thuyết siêu trội (Overdominancehypothesis) như nghiên cứu Stuber (1992),Yu (1997), Li (2000), Comstock (1952). Nhưng một số nhà nghiên cứu ủng hộ giả thuyết tính trội (dominance hypothesis) như Xiao (1995).
Theo Yu (1997) hiện tượng siêu trội ở lúa tìm thấy ở một số QTL trên giống lúa lai Shan you63. Các QTL ảnh hưởng cộng và lấn át mạnh hơn đến năng suất và yếu tố cấu thành năng suất ở thế hệ F3. Còn Li (2000) kết luận là hầu hết các QTL liên kết với biểu hiện ưu thế lai ở lúa liên quan đến lấn át gen và 90% của QTL đóng góp vào biểu hiện ưu thế lai.
Zhang (2000) đã nghiên cứu cơ chế sinh học của ưu thế lai. Phân tích di truyền trên quần thể F2 của giống Zhenshan97 và Minghui63. Kết quả cho thấy có sự tương tác lớn giữa hai locus hoặc lấn át gen l à cơ sở di truyền của các tính trạng số lượng và ưu thế lai. Đánh giá biểu hiện của gen đến ưu thế lai cho thấy phương thức biểu hiện của gen khác nhau liên quan đến bố mẹ của chúng trong lai diallel.
Li (2008) nghiên cứu biểu hiện ưu thế lai mức phân tử trên 2 quần thể dòng thuần tái tổ hợp (RIL-Recombination Inbred line). Mỗi dòng của giống ưu thế lai trong loài phụ (II) và khác loài phụ (IJ) được lai trở lại với bố mẹ của chúng. Quần thể lai F1và hai quần thể lai lại cùng hai bố mẹ chúng được đánh giá trên 9 tính trạng quan trọng là năng suất hạt và 8 tính trạng liên quan đến năng suất. Kết quả giống lai IJ có 42% biểu hiện hiệu ứng cộng, 32% biểu hiện trội đến trội từng phần, 26% là siêu trội. Giống lai II có 32% ảnh hưởng hiệu ứng cộng, 29% trội từng phần, 39% là ảnh hưởng siêu trội.
Tuy nhiên, theo Guojing et al (2014), cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai đã được thảo luận cách đây hơn 100 năm và cho rằng do hiệu ứng trội siêu trội tạo nên vẫn là câu trả lời chưa được thỏa mãn. Giới hạn chính để đánh giá sự đóng góp của một locus đơn có nền di truyền phức tạp do phân
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 21 chia genome thành nhiều loci. Để phân tích cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai ở locus đơn đối với tính trạng chiều cao cây, các tác giảđã sử dụng 202 dòng có một đoạn NST thay thế (CSSLs) và con lai Shanyou 63. Có 50 CSSLs có sự thay đổi chiều cao. Tổng số có 15 QTLs trội đối với tính trạng chiều cao cây được xác định trong 15 CSSL-ở quần thể F2. Tất cả con lai giữa 15 CSSLs và bố chu kỳ Zhenshan97 đều thấp cây hơn các dòng CSSLs tương ứng nhưng cao hơn Zhenshan97. Điều này có thể xác định rằng 15 QTLs là loci ưu thế lai (heterosis loci-HLs) góp phần tạo nên hiệu ứng trội. Các HL khác góp từ −7.4 đến 14.4% ưu thế lai trung bình. Tương tác hiệu ứng cộng (AA) và hiệu ứng trội (AD) đã được xác định trong quần thể phân ly F2 ở 4 QTLs chính có ảnh hưởng lớn đến chiều cao cây.
Theo Xuehui Huang et al (2015), sau khi lập bản đồ genome của 1495 tổ hợp lai và bố mẹ của chúng dựa trên 38 tính trạng và 130 loci liên quan cho thấy một số ít loci có hiệu ứng siêu trội ở con lai nhưng có quan hệ chặt với các yếu tố cấu thành năng suất và số lượng alen vượt trội (superior alleles). Như vậy để tạo giống lúa lai có hiệu ứng ưu thế lai cao cần tích tụ nhiều alen vượt trội này.