科通知[2017]021
各相关单位教师:
根据国家自然科学基金委网站通知,微进化过程的多基因作用机制重大研究计划2017年度项目指南已经发布,现将有关事项通知如下:
生物进化的研究体现在两个层次上:宏进化(macroevolution)和微进化(microevolution)。宏进化研究侧重于观察大的时间尺度下的生物性状变异(不在本重大研究计划资助范围之内);而微进化指的是种内或近缘物种之间的进化,是生物变异的源头和适应环境的基础。本重大研究计划旨在通过分析微进化过程中表型变异的生物在基因组水平上的变异,发现与表型变异相关的关键遗传改变,并揭示进化的作用力,从而阐明复杂表型变异的多基因作用机制,使进化理论奠定在更坚实的遗传学基础上,推动进化理论的进一步发展与完善。
一、科学目标
运用基因组学及多学科交叉的综合手段,通过研究微进化中适应环境变化的生物体系,揭示基因组在序列、结构、表观遗传修饰、转录水平上的变异以及影响表型进化的作用机理,阐明多基因之间的相互作用与网络调控的分子机制及其进化意义。
二、核心科学问题
以生物应对极端环境、家养环境和细胞水平的适应性变异等为研究体系,分析在快速进化过程中基因组的变异,阐明有多少关键基因在微进化过程中起作用?它们是一些什么样的基因?它们本身是如何进化的?它们之间的相互作用如何?它们在调控网络里主要处于哪些位置等问题。从而解析微进化过程中多基因作用机制,揭示“生物是如何在基因组水平上通过基因突变与多基因交互作用,改变表型或其它性状以适应环境变化”。
三、2017年度重点资助研究方向
2017年度本重大研究计划将进一步体现“集中目标和重点突破”,在下述四个研究方向上支持集成项目。集成项目需要具备前期有重要进展、创新性强,具有国际领先潜力的前沿研究等特点。
(一)物种形成规律与机制。
选择具有代表性的动植物类群,采用群体基因组学理论和方法,结合数学建模和计算机模拟,从全基因组的角度解析生物物种形成的基因组机制,揭示物种多样性产生的历史原因和进化规律;解析各类群生物物种形成的遗传基础;在此基础上提出、建立和检验生物物种形成的新理论与模型。本方向重点支持已有较好研究基础的动植物类群,研究内容应着眼于物种形成机制方面的创新。
(二)人工选择和适应。
通过比较家养动植物与其野生近缘物种群体的全基因组水平上的差异,探讨人工选择下基因组变异的规律,鉴别出关键的适应性基因,并进行功能验证;解析驯化综合征(domestication syndrome)产生的遗传学基础和分子机制,揭示人工选择下家养动植物适应人工环境的遗传学机制;通过多基因、多途径互作分析,探讨关键适应性状的形成机理。本方向仅支持驯化历程清晰、具有重大国际影响、有望对微进化理论做出崭新贡献的研究体系。研究内容应着眼于了解选择压力推动微进化的分子机制,而不是农业经济性状的改良。
(三)群体交融和适应性进化。
群体间或近缘种间的基因交流是物种获得并维持遗传多样性的重要途径。以人类为例,既有的遗传变异通过不同时期的多次群体交融达到重新组合成为复杂性状的演化和适应性进化的重要机制。本研究方向优先支持群体交融和基因交流相对清晰的研究系统,要求通过全基因组水平的比较研究,鉴别群体交融过程中的重要适应性基因,揭示基因交流在维持遗传多样性和促进环境适应的分子机制和进化规律。
(四)细胞群体的进化规律与机制。
进化理论可应用于单细胞生物,也可应用到多细胞生物的细胞层面,体细胞突变导致的细胞功能丧失或非正常增殖驱动细胞群体的演化。本研究方向要求基于群体遗传学和进化生物学的思路,通过搭建实验进化体系或追踪临床样本,分析生理或病理下细胞群体的相关数据,建立理论模型,研究体细胞突变、细胞克隆扩张、迁移和对环境适应等细胞演化过程;主要目标为理解细胞群体的进化驱动力和进化模式,尤其是其区别于一般生物体演化(Organismal evolution)的模式。这些方面的研究中需关注突变形式、基因剂量变化、选择、漂变、基因作用机制、肿瘤基因网络进化、表观遗传改变、以及对于逆境的适应等细胞水平进化的相关问题。
四、2017年度资助计划
2017年度本重大研究计划拟安排资助直接费用5000万元,资助项目类型为集成项目,研究期限为两年。拟资助直接费用资助强度600万元-1000万元/项的集成项目4项;拟资助直接费用资助强度为100万元-200万元/项的集成项目8-10项。申请书中研究期限应填写为“2018年1月1日-2019年12月31日”。
五、校内申报截止日期:2017年3月14日
请申请人于2017年3月14日前在线提交申请书及上传附件材料,网址:https://isisn.nsfc.gov.cn/egrantweb/
项目指南详见附件。请申请人填报完成后打印纸质版连同附件材料一式两份送交科发院。
科发院联系人:
马琳,67391476,lin@bjut.edu.cn
刘刚,67391479,kjcjhs2@bjut.edu.cn
科学技术发展院
2017年2月12日
附件_微进化过程的多基因作用机制重大研究计划2017年度项目指南.docx