中国科学院战略性先导科技专项“动物复杂性状的进化解析与调控”补充招标课题指南

2017-4-19

中国科学院战略性先导科技专项“动物复杂性状的进化解析与调控”（B类，以下简称“专项”）已于2014年6月启动。专项以动物脑容量大小、高原适应和脂肪能量代谢等复杂性状产生的内在规律作为贯穿整个专项研究的主线，从遗传、发育调控网络进化、功能适应性三个层面，创立eGPS方法体系，解析动物复杂性状的成因。专项共设置“动物脑容量和结构的进化与调控”、“动物高原适应性状的解析与调控”、“动物脂肪能量代谢方式的进化解析与调控”、“遗传驱动力与动物复杂性状进化”、“生物大数据的系统生物学及eGPS理论框架构建”5个项目，每个项目下设若干课题。

专项于2016年10月通过中期评估。为进一步凝练专项科学目标，协同攻关，根据评估专家与专项总体组意见，拟对部分研究任务的承担团队进行招标。本次招标范围为补充招标课题，研究任务将按两年目标组织实施，执行期为2017年5月至2019年6月。申报课题均由专家组评审，且通过专项总体组审议并报请院主管业务局批准后启动实施。课题拟资助额度根据课题任务由总体组综合评议确定，一般每年不超过80万元。 　　

一、申报范围及研究内容

　　

专项拟招标的研究任务如下。 　　

项目一：动物脑容量和结构的进化与调控 　　

项目总体目标：通过基因组学等分析，揭示动物进化中大脑容量和结构变异及灵长类高级认知能力起源的遗传基础；建立和完善灵长类动物遗传操作平台，解析动物大脑容量的发育调控机制。 　　

课题1：基于精原干细胞系的灵长类动物遗传操作平台构建　　 　　

研究内容：建立稳定的能在体外长期扩增培养的灵长类动物精原干细胞培养体系并构建基于精原干细胞的灵长类动物精准基因编辑的技术平台。 　　

研究目标：建立灵长类动物的精原干细胞系，利用精原干细胞进行精准基因编辑，完善和提升灵长类动物基因编辑技术。 　　

项目二：动物高原适应性状的解析与调控 　　

项目总体目标：整合高原适应和脂肪代谢表型数据，实现eGPS可追溯、可预测、可调控的目标 　　

课题1：不同类群高原适应大数据的整合与进化分析 　　

研究目标：整合不同地域、不同海拔高度、多类群高原动物的基因组、种群基因组、转录组大数据，研究高原适应性表型性状的基因组学基础和转录组网络调控机理。 　　

研究内容：集成代表性哺乳类和鸟类等的多物种多种群基因组数据，分析跨物种高原适应性进化位点，分析关键基因或基因组座位；利用种群转录组数据，进行不同海拔基因转录本差异表达分析，以转录本为基础构建表达调控网络；在此基础上，归纳总结高原生物基因组适应和转录调控网络的共性与特性，为下游的功能性研究提供生物信息学基础。 　　

项目四：遗传驱动力与动物复杂性状进化 　　

项目总体目标：分析和量化影响动物复杂性状的内在和外在驱动力；揭示遗传驱动力自身的产生和发展的规律；阐明遗传多样性和复杂性状多样性的动态演化模式和机制；推动进化理论的发展。 　　

课题1：古DNA探究动物驯化过程及复杂性状形成时间和区域 　　

研究内容：采用国际最新实验技术和分析方法，对中国狼和狗的骨骼或皮张开展系列的古DNA分析，结合DNA新一代测序技术和生物信息分析, 评估样品内源核DNA的质量和含量，进行可靠的群体遗传分析。在此基础上，探讨狗的驯化过程，了解狼尤其是南方狼与狗的关系，尝试明确人工选择对复杂性状进化的影响。 　　

研究目标：通过线粒体基因组及核DNA研究，揭示我国南方狼的特点，探究其对当地狗的遗传影响与贡献；在时空框架下，通过狗的古DNA研究距今几千年来狗的驯化过程，探究不过地区狗对现今狗的混合；在积累不同时期数据的基础上，探究驯化狗的复杂性状形成时间和区域。 　　

课题2：家犬表型组的量化研究及整合解析 　　

研究内容：针对家犬毛发与皮肤的物理、化学及生物特性进行全面的定量分析与比较；针对家犬头面部与颅骨特征进行高精度数字化成像，量化比较家犬头面部与颅骨特征的表型差异，解析头面部与颅骨特征的对应关系；综合上述量化表型，全面挖掘与揭示表型间的关联性、复合性、模块性及一因多效性。 　　

研究目标：获得家犬毛发与皮肤特征的表型组图谱；获得家犬头面部与颅骨特征的表型组图谱；整合解析家犬毛发、皮肤、头面部等外表特征表型间的关联网络。 　　

项目五：生物大数据的系统生物学及eGPS理论框架构建 　　

项目总体目标： 为eGPS在网络层次提供定量模型、计算及评估模式。特别是从网络建模和动态分析方面，发展在eGPS框架下的计算系统生物学建模方法和理论，并服务于阐明动物复杂性状的成因机制这个生物宏伟计划。 　　

课题1：非模式物种高原适应数据的集成和调控网络建模 　　

研究内容：发展多物种高原适应性生物数据中组织、实验批次等混杂因素去除的数学模型，集成DNA变异、转录组、染色质状态和表型等多层次数据，发现非模式动物高原适应的基因和调控元件并利用ENCODE模式动物数据注释，推断非模式动物分子间的调控关系，探索多层次动态分子网络在复杂表型的发生发展过程对基因型的驱动力作用。 　　

研究目标：建立一系列有严格数学理论支持的共性的模型与算法，构建变异、表达、染色质状态、表型的多层次调控网络模型，揭示细胞响应压力形成适应的调控机理和进化规律。 　　

二、申报要求

　　

1．专项任务申请单位为中国科学院院属研究单位。相关研究单位应在对申请书内容和参加人员资格进行严格审核的基础上，推荐承担专项的研究任务。 　

2．课题负责人申请人原则上应为我院在岗正高以上职称人员，主要从事与专项相关的研究并具有较好研究基础，要求保证投入先导专项工作时间（不少于每年8个月）。 　　

3. 不同类群高原适应大数据的整合与进化分析课题申请者应具有多年的高原适应研究经验并有很好成果。 　　

4．限项规则：已承担院先导专项各层级任务（专项、项目、课题、子课题）的负责人不得申报；申请人作为课题负责人限报1项。 　　

三、申报书撰写说明

　　

1．按照附件中的申请书格式撰写，要求文字精炼，数据真实、可靠。 　　

2．现阶段将按指南要求和研究目标确定参加竞标的研究内容、技术方案以及概算和年度预算。 　　

3．申请材料一律用A4纸、双面打印并左侧平装装订成册，同时附上电子版。 　　

4．申请材料应有申请人和申请单位法定代表人签字并加盖公章。 　　

四、申报受理与遴选

　　

1．申请书由院属研究单位科技处分类汇总、审核并加盖本单位公章后，一式两份，连同汇总的电子版（word版本及PDF版本）文件（光盘或E-mail至联系人邮箱），请于2017年4月24日前送（寄）至中国科学院昆明动物研究所科研与发展规划处，同时请提交申请汇总表电子版和纸质版1份。逾期不予受理。 　　

2．申请受理后将进行形式审查，如申请内容不符合专项研究目标和支持方向或有违反有关规定等情况的，不予受理。 　　

3．通过形式审查的申请书将由专项组织专家进行初审，并根据初审结果组织遴选答辩，答辩时间另行通知。 　　

五、联系方式

　　

1．邮寄地址： 　　

云南省昆明市五华区教场东路32号 　　

中国科学院昆明动物研究所科研与发展规划处 　　

邮编：650223 　　

2．联系人： 　　

唐霞 0871-65190473，tangxia@mail.kiz.ac.cn

动物复杂性状的进化解析与调控专项补充招标课题推荐清单.xlsx

动物复杂性状的进化解析与调控先导专项补充招标课题申请书.docx