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基因组选择育种: hsm 2014-5-6 11:57; 基因组选择育种是基于目前高通量测序技术快速发展的前提下提出来的。主要涉及以下几个因素：目前大多数农作物均已进行全基因组测序，部分已经完成多个种质材料的重测序，表型组时代即将到来，表型组相对于基因组更复杂多变，因为更容易受到外部环境（温度，湿度，光照，虫害，病害等）和内部环境（激素，生物信号刺激）的影响。表型组主要包括传统的可见表型（花色，育性，株高，粒重，分支高度等）和当前热门的分子表型（代谢物，mRNA）。现在真正到了生命科学的世纪！; 个人分类: 育种|3716 次阅读|0 个评论

分子表型：Science、Nature等顶级期刊引领的热点研究: 热度 7 zhumengjin 2014-2-23 16:41; 恩格斯说： “ 任何一门科学的真正完善在于数学工具的广泛应用。 ” 在生命科学领域，分子表型（ molecular phenotype ）这一概念的出现、发展与应用正是数学与微观生命调控过程完美结合的一个典范。而且，分子表型的发展路径，正是由 Science 、 Nature 等顶级期刊所引领。（一）分子表型的出现可以从不同层次的窗口（ window ）观察生命的表现，从原子水平、分子水平、细胞水平、个体水平、群体水平、生态水平、甚至宇观水平，都可以对生命进行观察。通常，观察的记录可以叫做表型（ phenotype ）。近年来，从我们肉眼看得见或常规仪器可测的表型（比如身高、体重），到肉眼看不到、需要特殊仪器测定的表型，表型的内涵已经有了极大的发展。统计/数学是表型机理研究的重要手段，因此统计/数学研究对象的微观化发展，即分子表型的发展，已构成了目前生命科学领域的重要研究热点。表型的微观化，到底可以微观化到什么程度？有意义的表型微观化可以达到基因的表达水平（mRNA丰度），而且也是目前可以理解的表型的极致了（当然，以后不能排除晶体数据可作为更细的表型数据）。其实，表型的微观化发展的思维并不难，但一步到位，将表型拓展到微观的极致，得有第一个吃螃蟹的人才行。首先将 mRNA 丰度，即基因表达水平作为表型对待的人是 Jansen 和 Nap 。 Jansen 和 Nap 在 2001 年的 Trends in Genetics 杂志提出了将 mRNA 丰度纳入统计遗传分析框架的 genetical genomics ，可以将这篇概念性的 perspective 文章作为分子表型的“始作俑者”，至今已被引用 805 次。在 publish or perish 的残酷竞争环境中，荷兰的Jansen 等人并没有抢到用 mRNA 丰度实际数据作为分子表型研究的首发，而是被美国抢了先，Brem 等人利用酵母数据抢先在 2002 年的 Science 杂志发表了第一篇 genetical genomics 的实际数据的研究文章，他们在文中发展了顺式 eQTLs 、反式 eQTLs 的概念，至今已被引用 1048 次，远远高于最早提出 genetical genomics 概念的 Trends in Genetics 文章。在高等生物中，数据收集要慢得多，成本亦更高，等 Schadt 等人收集完玉米、小鼠、人的数据， 2003 年才在 Nature 杂志以 “Genetics of gene expression surveyed inmaize, mouse and man” 为题发表出来，可能因为涵盖对象更广，至今已被引用 1272 次，反而比先发的酵母文章多了200多次。 genetical genomics 或 eQTLs 引领了成千上万的研究，在 Google 搜索引擎中，用 OR 的逻辑符检索，该领域检索结果已经超过 1000 万个条目，是名符其实的研究热点。不过，个人感到比较疑惑的是，在后续成千上万的研究中， Jansen 和 Nap 文章的引用数远远小于 Brem 、 Schadt 文章的引用数。难道 Nature 、 Science 的名气已经可以掩盖10.0-20.0杂志上学术思想上的首发？亲们，你能告诉我原因么？（二） Science 、 Nature 等顶级期刊引领了分子表型的发展路径 mRNA 丰度，一步就跳到了分子表型微观化的极致，那么分子表型下一步该如何发展？当然，是往 mRNA 与宏观表型之间发展。 mRNA 与宏观表型之间可以挖掘什么分子表型？首先自然想到的是表观遗传标记（ epi-marks ）！但做表观遗传的科学家们都太习惯于从湿实验角度思考问题了，真正将表观遗传标记作为分子表型的研究直到 10 年后才正式报到。 McVicker 等人在 2013 年的 Science 杂志发表了组蛋白修饰分子表型的遗传解析文章， Schmitz 等人也在 2013 年的 Nature 杂志发表了甲基化分子表型的遗传解析文章。植物细胞表型的遗传解析文章也在 2013 年的 Nature Genetics 杂志发表，细胞表型无疑可以作为分子表型发展路径上的自然延伸。可见，分子表型的每一步新发展，都能在世界最顶级的Science、Nature等杂志上找到它第一次出现的踪影，或者说Science、Nature等顶级杂志引领了分子表型的发展路径。（三）几点思考 1. 下一步，分子表型又会是什么呢？组织？器官？抑或是其他？ 2. 分子表型可以从全基因组水平，以更加全面、系统、深入的视角认识微观生命调控过程，推演微观生命调控机理，可以高效地解决传统湿实验不能解决的很多问题，比如基因间调控关系的批量挖掘。 3. 数量分析手段对现今的生命科学研究越来越重要了，我们应主动接受它，而不要排斥它。随着分子表型高通量检测成本的下降，分子表型这一概念将会越来越多地应用到各个分支领域。 4. 分子表型从某种程度上提供了一种 “ 研究范式 ” ，湿实验科学家不要认为被抢了“饭碗”，拒绝这种 “ 研究范式 ” 。 5 . 学科交叉是创新的重要途径，分子表型这一概念是基因组学与统计遗传交叉创新的产物，并且进一步延伸到了其他组学，它为微观生命调控机理的认识提供了新颖的手段与视角。 6 . 从分子表型的发展路径还可以看出，在publish or perish 环境中，美国人比欧洲人更会抢先，学术竞争中尤其要“提防”老美。; 个人分类: 科学研究|20469 次阅读|7 个评论

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