西北农林科技大学张廷桢、贾小明和徐钊等研究出数量性状遗传新成果
- 双多因素与三正态分布遗传
数量性状遗传与经济关系密切，是遗传学的重要内容。20世纪初尼尔逊进行了小麦杂交实验，在此基础上1906年Willian Bateson和G.Udny Yule提出了数量性状遗传的多基因假说，后来被视作数量性状遗传的经典理论，至今在世界广泛流行。它只涉及基因型，以单位性状为对象，以二项分布为数学基础。这是由于小麦是异源6倍体，红粒品种的3对红色基因分别位于3D、3A和3B染色体上。它们是独立等位基因或同效异位基因，各位点基因效应相等，分离的基因有相同分布，可以积加。红粒品种和白粒品种杂交，后代的粒色变异为（1/2红+1/2白)2x3的展开式，呈二项分布。形式上看起来是数量性状的连续性变异，实则同南瓜果形的遗传一样，是3对基因的积加作用。在理论上，只有当基因对数相当大时，二项分布才能变成正态分布，表现连续性变异。多基因假说的支持者期盼着基因对数的增加，但至今可加的红色基因最多仍然是3对，粒色变异应属离散性分布，而且没有涉及环境效应，本质上仍属质量性状遗传范畴。一百多年来没有多大进展，出现了瓶颈，正期待新思想、新方法的出现。
2025年西北农林科技大学张廷桢、贾小明和徐钊等研究出数量性状遗传新成果 - 双多因素与三正态分布遗传。它被一些外国专家誉为是继遗传学三大定律和哈代温伯格定理后的第五个重大发现（milestone-里程碑），对120年来的多基因假说构成挑战。
该研究通过对数量性状分析，认为它具有总体性。以总体性为特点的数量性状，或大或小，包含有许多单位性状，必然要涉及许多不同位点性质不同的基因。它们没有相同分布，而且就基因型值来说，各基因位点贡献可以相互独立。这样一来，只有中心极限定理能将这些基因统一起来。
环境因素对数量性状变异的影响是非常重要的。环境因素的作用，即环境效应是光、热、水等诸多因子综合作用的结果，最终由它们建造了数量性状和生物体。就其分布来说，这些因子各有特点，至少相当多因子可以认为在统计上是相互独立的。同样要用中心极限定理来研究。
双多因素与三正态分布遗传，以数量性状总体为对象，以双多因素 - 控制该性状基因型値的众多基因和所在生境形成环境效应的诸多因子为内容，用李雅普诺夫中心极限定理作数学分析，分别形成基因型値和环境效应的正态分布。当二者相互独立时，按正态分布的可加性，表现型值亦呈正态分布（如图）。
该假设在无基因型与环境互作环境通过了实践检验。
作者首先通过毛白杨、107杨和秦白3号杨无性系等同质群体数量性状正态分布，研究了无基因型与环境环境互作环境的鉴定。这些无性系基因型一致，它们呈正态分布。由此容易得出环境效应为正态分布，而且为独立正态分布，其试验环境为无基因型与环境互作环境。
接着用黄瓜、棉花和甘蓝型油菜等同质群体P1、P2、F1和分离群体F2等同一数量性状的正态分布，进行了数量性状双多因素与三正态分布遗传的实践检验。
第一，由上面无性系同质群体数量性状正态分布，则试验地为无基因型与环境互作环境可知，P1、P2、F1等同质群体正态分布，其试验地（含分离群体）为无基因型与环境互作环境，分离群体环境效应呈独立正态分布。
其次，利用正态分布和方差的性质证明，分离群体数量性状表现型值的正态分布是其基因型値和环境效应正态分布相加所形成的，使该遗传模式得以实践检验。并推论出数量性状表现正态分布的三种类型，说明自然界相当多生物的数量性状遵循正态分布，表现连续性变异。
Willian Bateson和G.Udny Yule的多基因思想是难能可贵的，这是他们的伟大贡献。数量性状双多因素与三正态分布遗传是在多基因假说基础上发展的。它是创新性基础理论研究，将对动植物育种和遗传学研究产生深远影响。
（文章题目是“Practical Test and Inference on the Inheritance of Dual
Multi-Factors and Tri-Normal Distributions of Quantitative Characters-数量性状双多因素与三正态分布遗传的实践检验与推论）”，发表于《Agronomy》2025年9月15日，由《Web of Science》收录）
文章链接：https://www.mdpi.com/2073-4395/15/9/15/2203
