章元明

更新时间:2023-11-19 13:22

男,1965年生,重庆人,教授,博导。教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者,《生物统计与田间试验》国家级精品课程负责人。

工作经历

2003年1月至2005年1月在美国加州大学Riverside分校作“统计遗传与基因组学”的博士后研究;

1992和2001年在南京农业大学分别获得农学硕士和博士学位;

1986年在西南农业大学农学系获得农学学士学位;

1997年在东南大学应用数学系作访问学者。

曾任重庆市遗传学会常务理事。

现任《南京农业大学学报》编委和全国农学名词委员会委员。

1997年至2003年,主要从事植物数量性状遗传分离分析方法的拓展;

2003年至今,主要从事分子数量遗传学新方法的理论及其应用研究。

主持国家自然科学基金项目2项、江苏省自然科学基金项目2项、高校博士点基金项目1项、重庆市科委应用基础研究项目1项、教育部和人事部出国留学人员启动基金项目各1项,作为学术骨干参加973项目1项,副主持国家863项目1项。2004年获江苏省优秀博士论文、南京农业大学“邹秉文优秀博士奖”和南京农大优秀青年骨干教师;2003年获得教育部提名国家自然科学二等奖1项(第2完成人);2002和2000年南京农业大学奖教金获得者;1995年被评为四川省优秀青年骨干教师。在Genetics、Heredity、TAG、Journal of Heredity、Genet Res和Chin Sci Bull等国内外杂志发表论文80余篇,其中,SCI论文20篇,被SCI引用106次,被Genetics及其以上杂志(IF4.0~IF22.0)论文他引34次;邀请综述两篇;被Nat Rev Genet和Heredity评论的论文多篇。合著《植物数量性状遗传体系》专著1部(科学出版社, 第2著者),主编与参编教材3本。目前,已培养优秀博士后1名,有博士生7名和硕士生13名。在第三届国际数量遗传学大会上作大会特邀报告。Heredity、Genet Res、BMC Genet、科学通报等杂志审稿专家。

取的成果

近年来,主要在下列五方面取得了进展:

1、作物育成品种系谱优良基因发掘的QTL定位新方法研究

根据几百个玉米自交系(或大量育成品种)的系谱信息、数量性状表型和分子标记资料,提出了基于混合模型的定位数量性状QTL的新方法,然后,用BLUP方法预测各自交系中各QTL效应值。其主要进展在于:① 正如Flint-Garcia(2005)指出,这是一种高解析数量性状变异的平台;②不作杂交,缩短了试验时间;③可评价大量的种质资源,直接指导育种工作中包括亲本选配、基因聚合和作物超高产育种等的设计育种,并研究基因在品种间的传递规律;④QTL定位的精度高,表现在误差变异系数小(<1.5%)、置信区间长度较小和发现的QTL数量较多;⑤可进行重复试验,研究基因与环境的互作。

2、数量性状QTL上位性检测新方法的研究

在Xu(2003)的工作基础上,提出了固定区间和可变区间的Bayesian压缩估计的QTL定位新方法,可用于上位性检测和F2:3设计的QTL定位。为节约计算时间,还结合Bayesian和最大似然方法的优点,提出了惩罚最大似然方法,解决了在待估参数个数远远大于(有时为十几倍)样本容量情况下参数的似然估计的难题。

3、基于 设计的复杂性状QTL定位新方法的研究

作物重要数量性状的遗传率不高,因而,人们用家系平均数作为表型单位以提高遗传分析精度。这就是女儿设计或孙女设计的思想。实际上,植物遗传专家已发展了女儿设计的植物版本,即用F3的家系平均数作为F2植株的基因型值,以提高QTL作图功效。这称为F2:3设计。然而,当Fx代植株QTL基因型是杂合时,其后代Fy的QTL基因型应该有分离,这时,Fy代的遗传组成应当是多种基因型按一定比例的混合,其平均数不能完全代表先代的基因型值。这种特性被当前的Fx:y设计QTL定位方法所忽略。笔者已将该特性引入到数量性状QTL定位中,提出了Fy代平均数的精确分布和两种近似分布,发展了Fx:y设计连续性数量性状的QTL定位的新方法,显著提高QTL检测的功效。

4、植物数量性状遗传分离分析方法的拓展

植物数量性状主基因+多基因混合遗传的研究是我国的特色。笔者在前人工作的基础上拓展了数量性状分离分析方法:①拓展到2~3对主基因+多基因的混合遗传模型;②为提高检测的功效,提出了利用永久性分离群体的数量性状分离分析方法;③提出了分布参数极大似然估计的EIM算法,该算法可直接用于QTL定位研究,以提高检测效率。上述结果总结于现代遗传学丛书和教育部研究生指定教材《植物数量性状遗传体系》中,编写软件包已在全国推广应用。目前,有60篇学位论文和56篇国内发表论文引用分离分析方法共499次。

5、生活力基因定位新方法的研究

提出了生活力选择的数量遗传学模型。Heredity主编Nichols(2005)评论该文的主要进展在于:①使生活力基因定位与QTL定位相衔接;②可同时估计选择系数s、显性程度h和重组率r;③能消除系统误差的影响。

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