北京林業大學研究團隊利用樹干初生生長與次生生長的機理關系,借助數學模型提出林木基因解析新技術。這一新的研究成果日前被國際著名植物學期刊《植物生物技術》在線發表。
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,該校計算生物學中心的研究人員提出“先鋒QTL”理論來解釋這一能力。
研究發現,一旦林木建立空間優勢之后,則開始把更多能量轉移到次生生長,以穩固原先獲得的優勢。林木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“固化QTL”來解釋這種能力。
這兩個理論的提出,整合了樹干生長的生態學與競爭原理,打破了傳統基因定位方法的“一對一”就事論事的局限性,在多學科交叉的界面上,系統回答了林木生長、發育與對環境適應能力的基因調控問題。
該項技術建立在該校鄔榮領教授創立的“功能作圖”理論基礎之上,融入大量數學、統計與計算技術,具有明顯的跨學科特征。通過與南京林業大學合作,該團隊利用該項技術發現了若干個影響美洲黑楊24年生苗主干生長的piQTL和miQTL,基因功能分析顯示該項技術的生物學合理性。
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