近日，國際著名植物學(xué)期刊《Plant Biotechnology Journal》（2015年影響因子為5.752）在線發(fā)表我校計算生物學(xué)中心團隊的研究成果。
研究團隊利用樹干初生生長與次生生長的機理關(guān)系，借助數(shù)學(xué)模型提出林木基因解析新技術(shù)。在密植條件下，林木為了爭奪生存空間，以犧牲次生生長為代價，把有限的能量投入樹干高度生長，開拓對光的捕獲空間。針對林木這種能力是受基因所影響的這一命題，該團隊提出所謂“先鋒QTL”（piQTL）理論來解釋這一能力。一旦林木建立空間優(yōu)勢之后，它們開始把更多能量轉(zhuǎn)移到次生生長，以穩(wěn)固原先獲得的優(yōu)勢。這一以犧牲高度生長為代價獲得更多徑向生長的能力也是受基因所控制的。研究人員利用所謂的“固化QTL”（miQTL）來解釋這種能力。piQTL和miQTL理論，整合樹干生長的生態(tài)學(xué)與競爭原理，打破傳統(tǒng)基因定位方法的“一對一”就事論事的局限性，在多學(xué)科交叉界面上，系統(tǒng)回答林木生長、發(fā)育與對環(huán)境適應(yīng)能力的基因調(diào)控問題。
該項技術(shù)建立在鄔榮領(lǐng)教授創(chuàng)立的“功能作圖”理論基礎(chǔ)之上，融入大量數(shù)學(xué)、統(tǒng)計與計算技術(shù)，具有明顯的跨學(xué)科特征。
通過與南京林業(yè)大學(xué)合作，該團隊利用這一技術(shù)發(fā)現(xiàn)了若干個影響美洲黑楊24年生主干生長的重要piQTL和miQTL，通過基因功能分析，多數(shù)QTL被發(fā)現(xiàn)位于候選基因區(qū)域，顯示該項技術(shù)的生物學(xué)合理性。
計算生物學(xué)中心博士研究生姜立波與青年教師葉梅霞，及南京林業(yè)大學(xué)的一名青年教師為共同第一作者，鄔榮領(lǐng)教授為通訊作者。
論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12579/full（A19）
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