连锁不平衡(Linkage disequilibrium, LD)是推断自然群体遗传多样性及其进化历史的重要遗传参数，一直是种群和进化研究的重要焦点。在传统群体遗传学研究中，LD被认为是二倍体配子中不同位点上非随机等位基因的非随机关联，目前已发展出多种统计方法来估计和检验二倍体配子特异的LD，但对LD如何应用到多倍体群体遗传问题上尚没有形成有效的概念和工具。
我校计算生物学团队的研究人员提出了一个定义四倍体特异LD的新模型框架，用于表征异源四倍体自然群体中的双标记连锁不平衡，该模型包括：(1)每个位点的哈迪-温伯格不平衡（Hardy–Weinberg disequilibria）(2)复合双基因型不平衡(3)三元不平衡(4)不同位点的复合四元不平衡。这四种类型的不平衡通过网络单独或联合影响种群变异。
该模型通过无导数的“邬氏算法”来估计每个连锁不平衡的参数，并通过似然比检验来验证其在异源四倍体群体中的显著性。“邬氏算法”是我校统计遗传学家邬荣领教授早年针对遗传连锁分析提出的简易EM算法，具有公式推导快（无需求导）、计算效率高、参数估算精度优良等重要特点。在复杂的多倍体LD分析中，这一算法相比于传统的求偏导估计参数的方法计算效率提高了五到十倍。
研究人员通过计算机模拟实验验证了模型的统计有效性，并且对异源四倍体柳枝稷群体遗传数据进行了分析，分别绘制了南北方两地柳枝稷种群的LD在不同染色体上的基因组分布图，对其参数进行了估计和比较，以此推断柳枝稷在环境适应方面的进化差异，验证了该模型的实用性，为研究多倍体种群多样性和进化提供了强有力的工具。
多倍体是生物学研究和植物育种中发挥重要作用的一种物种，与二倍体不同，多倍体具有两套以上的同源染色体，产生二倍体或多倍体配子，其中同一位点的等位基因与其他不同位点的非等位基因会形成复杂的关联网。但现有的二倍体LD模型在多倍体中的研究和应用及其有限，难以描述多倍体配子中LD的作用方向和大小。我校计算生物学团队的研究人员提出的新模型、新方法填补了多倍体群体遗传学研究的空白。
生物科学与技术学院计算生物学学科博士生杨登程为论文的第一作者，邬荣领教授是论文的通讯作者。该学科其他学生李凡、王静、董昂参与了部分工作。
论文链接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/2041-210X.13757
