我研究团队提出异源六倍体基因解析新技术

[发布日期:2017-08-16 点击数: ]

今日,国际著名生物信息期刊《Briefings in Bioinformatics》(2015年影响因子 8.399)在线发表我校计算生物学中心研究团队的最新研究成果。
该项研究成果突破了困扰数量遗传学家多年的多倍体基因作图问题,对解析多倍体基因组与数量性状定位具有重要意义。
多倍体是体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物。因其重要的经济价值与理论研究价值,多倍体研究工作在国际上一直是个热点。但是,由于染色体组结构复杂,来源多元,对其进行基因组解析也一直是个难题。比如,利用分子标记技术对多倍体的作图分析,其难度是通常二倍体的许多倍。
在过去数年内,我校计算生物学中心研究团队推导出一批四倍体连锁分析的基因作图方法,成为国际上少数几家系统地发展四倍体基因解析技术的研究团队,其研究成果在世界范围内正产生重要的影响。
这项新开发的技术,是针对遗传结构与组织更为复杂的异源六倍体。异源六倍体是超过两个不同物种杂交产生的后代经过染色体加倍产生的多倍体。这一形成机理造成对连锁分析非常高的难度。同时,这一机理也为推导合理的基因解析模型提供了重要理论基础。
我研究团队把异源多倍体减数分裂过程中普遍存在的“优先配对现象”,借助数学模型引入连锁分析框架,显著提升了连锁分析功效。同时,通过估计染色体优先配对因子,研究人员能数量化地推断各组染色体之间的近缘关系,更加准确地建立物种进化模式。
研究团队利用计算机模拟,系统地研究了新模型的统计功效与参数估计精度,为遗传学家合理利用这个模型提供了必要的条件与保障。研究人员还分析了山东果树所提供的六倍体柿子材料,对新模型进行生物学验证。
自然界存在丰富的六倍体生物,包括小麦、黑麦、燕麦、猕猴桃、以及某种菊花品种。新模型的建立,对于研究这些物种基因组结构、组织与进化无疑具有重要意义。
该论文第一作者是博士生祝绪礼,另一博士生李欢为共同第一作者。其他参与人员包括姜立波、叶梅霞、桑蒙蒙。邬荣领教授为论文责任作者。
论文链接:#/content/early/2016/09/17/bib.bbw085.short?rss=1


计算生物学中心梁丹