北京林业大学计算生物学新模型引发关注

近日，国际著名植物学期刊《New Phytologist》在线发表北京林业大学计算生物学中心硕士研究生尹丹妮等人的计算生物学新模型，引发了重要关注。

新模型首次用统计方法揭示植物无融合生殖的遗传机理，是现代生物学利用计算方法探讨单凭实验手段无法回答的那些复杂生物学问题的一个新尝试，具有高度的原创性。

无融合生殖是植物不经过精卵融合而产生种子的一种现象。 通过无融合生殖产生的子代具有与母本完全相同的基因型，因而能有效地利用杂种优势，并保持世代的遗传稳定性。近年来，无融合生殖还被认为是植物对特定环境的一种适应性，具有不可替代的进化作用。

“我们发展新模型的目的，就是要揭示产生无融合生殖这一重要现象的遗传机理。”论文通讯作者、尹丹妮的研究生导师邬荣领教授介绍说。传统观点认为，无融合生殖是由单基因控制的，而最新又发现它可能受多基因控制。但是，到底受多少基因控制？这些基因在染色体什么位置？它们如何起作用的？这些问题虽然十分重要，但已困惑植物遗传学家半个多世纪。 邬荣领教授说，“我们的新模型为回答这些问题提供了崭新的分析思路与工具。”

按照新模型的设计，论文作者之一，浙江农林大学曾燕如教授于2010年利用中国山核桃与美国山核桃进行人工控制杂交，获得两组正反交作图群体。研究人员利用新模型对这批数据进行基因定位分析，成功发现影响无融合生殖的基因，并成功验证了中国山核桃与美国山核桃在种子无融合生殖比率中存在的差异。“新模型成功之处，在于它对无融合生殖机理的发现与许多早期实验结果相吻合；这样，研究人员就很有信心利用它来发现那些未知的东西。”曾燕如教授强调说。参加这一研究的还有计算生物学中心硕士研究生祝绪礼，博士研究生姜立波、张健等。

无融合生殖在国际基因组学研究中也越来越成为热点之一。每年一月份在美国召开的国际动植物基因组大会都有专题探讨关于无融合生殖问题。因而，北京林业大学发展的这一新模型将有望成为具有国际影响力的分析工具。

“在自然界，许多重要园艺作物产生无融合生殖现象。基于无融合生殖的原理，人们正试图合成新型具有无融合生殖能力的植物。”邬荣领教授说，“新模型将为今后无融合生殖性状合成提供必要的分析手段， 为精确育种实施提供原动力。”

据悉，研究人员正在拓展这一新模型，用来研究植物自然群体中无融合生殖发生的概率以及在影响植物遗传多样性、推动植物进化中的作用。

北京林业大学计算生物学中心于2010年10月正式成立，旨在整合数理、工程及生命科学的最新技术，发展一批能揭示生物整体运行规律的计算方法与模型。特别在复杂性状基因定位、基因网络构建、全基因组高维数据处理等关键领域开展原创性研究，引领国际前沿。