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Agronomy 华中农业大学章元明教授创建特刊：多样化环境下复杂性状的全基因组关联分析与设计育种

已有 423 次阅读 2026-8-30 17:31 |个人分类:特刊征稿|系统分类:科研笔记

特刊背景

全基因组关联分析 (GWAS) 与设计育种 (BBD) 是当前遗传育种领域的前沿热点。然而，多数研究仍局限于挖掘复杂性状的数量性状核苷酸 (QTNs)。近期，统计基因组学领域取得了突破性进展，尤其是3VmrMLM和Fast3VmrMLM等新算法的开发，实现了在控制全基因组多基因背景效应的同时，对QTN、QTN × 环境互作 (QEI) 以及QTN间上位性互作 (QQI) 的高效检测。这些创新方法为深度挖掘作物种质资源及育种群体的优异基因提供了强大工具。

Agronomy 邀请了华中农业大学章元明教授，合作创建特刊“Genome-Wide Association Studies and Breeding by Design for Complex Traits in Diverse Environments (多样化环境下复杂性状的全基因组关联分析与设计育种)”。本特刊旨在：总结GWAS与设计育种的最新研究进展；通过鉴定QTN、QEI及QQI，解析复杂性状的遗传基础；剖析复杂性状在多样化环境中的表型可塑性；开展设计育种研究，包括挖掘新等位基因、鉴定优异种质及预测优异杂交组合。特刊欢迎综述 (Review) 与原创研究 (Original Research) 文章，主题包括但不限于：

植物GWAS与设计育种的综述与展望；

利用GWAS鉴定QTNs、QEIs及QQIs，解析复杂性状的遗传基础；

剖析多样化环境下复杂性状的表型可塑性；

开展低成本的设计育种研究，包括挖掘新等位基因、鉴定优异种质及预测优异杂交组合；

通过新一代GWAS方法挖掘新基因，鉴定其生物学功能与剖析其分子机制；

前沿研究：表型可塑性、设计育种、基因 × 基因互作。

投稿截止时间：2026年12月31日

客座编辑介绍

章元明教授

华中农业大学植物科技学院二级教授，第六届中国农业生物技术学会理事。入选2025年度科睿唯安 (Clarivate) 全球高被引科学家和2022年度Stanford大学发布的全球前2%顶尖科学家，科学研究荣誉学会Sigma Xi会员，2005年度教育部新世纪人才，2014年度湖北省级人才项目特聘教授，2016年度NSFC和2021年度国家重点研发计划会评专家，英国遗传学会会员，加拿大作物学会荣誉会员，加州大学Riverside分校博士后，2007年度《生物统计与田间试验》国家精品课程主要负责人。

主要从事统计基因组学、生物统计学和基因分子进化研究工作，主要进展有：1) 最早发表关联分析混合模型方法；联合改进CMLM方法；发展的多位点关联分析方法及其软件包mrMLM已在80多个国家、地区和国际学术组织广泛应用，已成为三种主要多位点关联分析方法；原创了所有效应相关向量估计及其多基因背景控制的压缩方差组分混合模型框架，在控制所有可能多基因背景情况下，实现了关联分析QTN、QTN×环境互作和QTN间互作的所有可能效应估计的突破，将关联分析推进至环境互作、基因×气象因素互作与上位性互作检测，即3VmrMLM方法及其软件包IIIVmrMLM是关联分析方法学研究的突破性进展；建立了高效、快速、大数据的关联分析Fast3VmrMLM新算法，突破了对高端芯片和高端设备的依赖，使大数据分析在小设备上运算成为可能。这些方法已用于研究大豆种子大小与油份含量等驯化性状的遗传基础；2) 研究基因组变异与作物复杂性状形成的分子进化机制；3) 提出的F2群体数量性状基因快速检测dQTG-seq方法可检测小效应与极端超显性基因，并研制了dQTG.seq的R软件包，解决了BSA方法长期存在的F2群体不能检测超显性基因的国际难题；提出了双亲分离群体小效应与连锁QTL及其环境互作检测的GCIM方法，并与压缩方差组分混合模型结合，将全面解决双亲分离群体小效应与连锁QTL检测的难题；发展了超饱和线性模型参数估计的惩罚最大似然估计方法；参与提出QTL检测的Bayesian压缩估计方法；4) 发展了上位性偏分离群体连锁图矫正方法，研制应用软件包DistortedMap；5) 系统拓展了主基因+多基因混合遗传分析方法，研制软件包SEA，已写入教科书。

主持与参加科研项目近30项，发表论文近200篇，其中SCI论文130篇。获教育部和湖北省自然科学二等奖各1项。担任 Heredity、Front Plant Genet、Front Plant Sci (Guest) 副主编以及 BMC Genomics 等刊物编委。合著《植物数量性状遗传体系》专著，主编与共同主编《生物统计学》教材4本，其中主编的《生物统计学》(农业出版社，2017) 获2020年度全国高等农业教育优秀教材奖，并于2025年出版了《生物统计学》第二版。在第三届国际数量遗传学大会上作特邀大会报告。

了解本特刊详情：https://www.mdpi.com/si/280136