学术进展

我学者提出林木生长基因解析新技术

[发布日期:2016-05-20 点击数: ]

近日,国际著名植物学期刊《Plant Biotechnology Journal》(2015年影响因子为5.752)在线发表我校计算生物学中心团队的研究成果。

研究团队利用树干初生生长与次生生长的机理关系,借助数学模型提出林木基因解析新技术。在密植条件下,林木为了争夺生存空间,以牺牲次生生长为代价,把有限的能量投入树干高度生长,开拓对光的捕获空间。针对林木这种能力是受基因所影响的这一命题,该团队提出所谓“先锋QTL”(piQTL)理论来解释这一能力。一旦林木建立空间优势之后,它们开始把更多能量转移到次生生长,以稳固原先获得的优势。这一以牺牲高度生长为代价获得更多径向生长的能力也是受基因所控制的。研究人员利用所谓的“固化QTL”(miQTL)来解释这种能力。piQTL和miQTL理论,整合树干生长的生态学与竞争原理,打破传统基因定位方法的“一对一”就事论事的局限性,在多学科交叉界面上,系统回答林木生长、发育与对环境适应能力的基因调控问题。

该项技术建立在邬荣领教授创立的“功能作图”理论基础之上,融入大量数学、统计与计算技术,具有明显的跨学科特征。

通过与南京林业大学合作,该团队利用这一技术发现了若干个影响美洲黑杨24年生主干生长的重要piQTL和miQTL,通过基因功能分析,多数QTL被发现位于候选基因区域,显示该项技术的生物学合理性。

计算生物学中心博士研究生姜立波与青年教师叶梅霞,及南京林业大学的一名青年教师为共同第一作者,邬荣领教授为通讯作者。

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12579/full(A19)