北京科研团队开发全新数学模型 植物育种有望“基因导航”

北京雁栖湖应用数学研究院教授邬荣领团队联合多位合作者，利用自主建立的数学模型，直接“算”出植物基因所对应的性状变化。这项数学与林学的跨界合作，为植物精准育种提供了全新理论工具。相关研究成果近日发表。

要育成全新树木品种，传统方法需要历经漫长的人工杂交和选育过程。探究植物复杂性状的遗传调控机制，是现代生物学的核心难题。“只有依托巧妙的统计学和数学理论，我们才能解析遗传物质这座大楼中基因之间的相互作用，实现植物性状的精准调控。”邬荣领说。

邬荣领利用他之前发明的功能作图方法，以及来到雁栖湖数学院后带领团队建立的统计物理学网络模型，实现了作物自身控制产量、抗病性、抗逆性等复杂性状的关键基因和基因间相互作用网络的准确定位、控制。这套数学模型为作物构建了精准的“基因导航图”，可帮助育种专家依据个体基因型，设计定制化的改良方案。

该成果是个体水平基因动态互作图谱绘制的重大突破，不仅能够助力林业领域精准育种工作，还能推广至动物育种乃至人类精准医疗。“作为北京市支持建设的新型研发机构，雁栖湖数学院的目标是做原创性的研究。”邬荣领表示，这一成果将重塑数量遗传学的理论体系，未来有望发展出一套属于中国的遗传研究方法。