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我工程实验室科研团队攻克数量遗传学理论难题

来源: BJFU        作者:薄文浩       浏览次数:     发表时间(2013-10-01)
     日前,我校计算生物学中心主任邬荣领教授带领团队攻克了制约数量遗传学发展的理论难题,其研究成果填补了该领域的空白。

     他们的第一篇论文提出用动态理论研究表型性状随环境变化的发育机理,把传统的静态分析模型有力向前推进一步。该文发表在国际进化研究协会主办的旗杆刊物——《进化(Evolution,IF = 4.864,一区刊物)上面。

     他们的第二篇论文首次推导出定位影响表型可塑性基因的统计方法。表型可塑性是生物为适应环境变化所产生的响应,是生物进化的标志,但是,响应是有代价的, 会消耗一部分能量。新模型还能寻找调控可塑性能量收支平衡的基因。论文发表在《新植物学家》(New Phytologist,IF = 6.736)上面。

     数量遗传学是研究数量性状遗传变异的科学,在近百年的发展史中,已指导人类选育了大批高产、优质、抗逆的动植物良种。但是在过去的二三十年内,数量遗传学的发展受到巨大挑战,因为传统的仅基于表型分析的方法难以对性状变异的遗传规律进行系统而深入的揭示。随着DNA测序技术,特别是二代测序技术的产生,数量遗传学又以新的姿态推动整个生命科学的发展。

     我校计算生物学中心的这两项工作,是在数量遗传学经过长期徘徊不前之后,结合当前生命科学前沿产生的突破性进展。《进化》杂志主编、国际著名生物学家、美国加利福尼亚大学河滨分校Fairbairn教授在评价动态遗传模型时指出,这项工作对研究复杂性状如何适应环境变化的响应机理提供了重要工具,把动态思想与性状发育、基因控制方式相结合,开拓性地发展出一套物种进化、适应性研究的新方法。

     另一刊物《新植物学家》主编、国际著名生物学家、美国杜克大学Rausher教授认为,发展的表型可塑性研究模型是高度原创性的,将有助于解决长期以来关于表型可塑性进化问题的争议,为探讨生物如何进化这一重大问题提供新的分析手段。

     许多国内外同行均表示, 这两项工作与其他许多论文不同,他们都提出了本领域内具有标志性意义的新理论、新思路,显示北京林业大学计算生物学中心具有产生国际一流原创性研究的潜力。作为两篇论文的责任作者,邬荣领教授非常自信地表示,在未来几年他的团队将利用这些新理论设计各种实验,以期获得重要的科学发现。

     计算生物学中心副教授王忠博士、在计算生物中心学实习的中国矿业大学本科生翟翼分别是这两篇论文的第一作者。对研究作出重要贡献的其他人员有庞晓明副教授、吕亚非硕士、薄文浩博士、王建新教授、梁希班四年级学生吴维妙、硕士生李鑫等。浙江农业大学郑炳松教授、美国耶鲁大学汪作蘅参与合作研究。浙江大学朱军教授与法国农业研究院Laperche博士提供的数据验证了模型有效性。

论文链接:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/evo.12263/abstract

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.12458/abstract

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