在我校计算生物学中心一个由邬荣领教授领导的团队，将表型可塑性与其首创的功能作图理论相结合，为表型可塑性研究提出了一套全新的分析方法。这一成果近期在线发表在国际著名生物信息学期刊 Briefings in Bioinformatics上。

      表型可塑性是生物个体对环境变化所表现出来的适应性，是生物进化的一个有利因素。但是针对某个生物性状，如何定量描述表型可塑性对环境的反应规则，如何定位其调控基因，一直是数量生物学研究领域的热点问题。这一近期发表的论文就是从这两个问题入手，详细阐述可塑性的量化方法，并借助于功能作图理论，建立了一个研究基因与环境互作的QTL定位模型。

    论文首先将基因与环境互作这个概念用表型可塑性进行量化表达。基于这一表达，把每组基因型的多环境表型数据，转换成一个由环境因子导向的连续纵向数据。在此基础上，利用功能作图理论，定位那些对环境变化敏感的QTL；这些QTL被称为可塑性QTL，是决定生物适应性的原动力。

      功能作图(Functional Mapping) 是邬荣领教授在2002年针对复杂动态性状而提出的定位理论，尤其在解决多时间点测量的连续表型数据方面，具有重要应用价值。邬教授带领团队挖掘了功能作图模型内部所存在的统计问题，探讨了多种生物性状曲线，同时也将之应用到生物遗传领域的各个方面，如遗传印迹、表观遗传学与药物动力学等等。这个理论后来发表在自然科学领域最高级别的国际学术期刊《Nature Reviews Genetics》上，引起国内外同行的广泛关注。

      据悉，这一新模型用来研究一个栽植在菲律宾、泰国、印度与中国共十一个不同环境的水稻重组自交系群体，成功发现影响水稻植株高度生长表型可塑性的QTL。所找到的一些可塑性QTL验证了中国农业科学院作物研究所黎志康教授早期的发现；不仅如此，新模型还发现了传统模型没有发现的QTL，同时还对发现的基因与环境互作的机理做出深入的生物学解释。

      这项工作是来自美国宾夕法尼亚州立大学的计算遗传学家王忠博士在我校做访问学者期间与计算生物学中心副教授庞晓明博士共同完成的。计算生物学中心研究生吕亚非、徐放、周韬、李鑫、冯思思和美国圣母大学李嘉涵博士等参与了模型推导、计算机模拟及数据分析工作。中国农业科学院黎志康教授提供实际数据检测模型的生物学功效。

      据悉，论文通讯作者邬荣领教授正在我校计算生物学中心利用这一新模型设计出一个生态遗传研究课题，试图从表型可塑性的遗传机理层面探讨气候变化及环境污染对林木生长发育的影响。

名词解释：
QTL：影响数量性状变异的遗传位点，是Quantitative Trait Loci的缩写
表型可塑性：同一基因型在不同环境条件下产生多种表型的特性
功能作图：一个定位影响数量性状表型形成过程的QTL的统计模型。功能作图首次将发育生物学和系统生物学的原理引入QTL定位的统计框架，提升了QTL定位的生物学意义。

论文链接：
“A dynamic framework for quantifying the genetic architecture of phenotypic plasticity” http://bib.oxfordjournals.org/contet/early/2012/03/05/bib.bbs009.long