群體進(jìn)化概念
不同生存條件下的同一物種會(huì)因?yàn)樽匀贿x擇、人工馴化、遺傳漂變等形成不同的亞種或亞群,群體進(jìn)化研究就是用來追溯和揭露這個(gè)進(jìn)化過程的。
群體進(jìn)化研究,利用全基因組或簡化基因組重測序技術(shù)獲得某物種自然群體各亞群的基因組信息,得到大量的SNP、InDel、SV和CNV等變異信息,然后基于SNP/CNV討論群體的遺傳結(jié)構(gòu)、 基因交流情況、物種形成的機(jī)制以及群體進(jìn)化動(dòng)態(tài)等生物學(xué)問題。
群體進(jìn)化的研究目的:a)起源及遷移路線、進(jìn)化關(guān)系,如狗的起源和遷移路線,不同黃瓜群體的分化順序;b)人工馴化機(jī)制及受選擇基因,如雞的馴化;c)適應(yīng)性進(jìn)化機(jī)制及受選擇基因,如藏豬的高原適應(yīng)性;d)種群歷史動(dòng)態(tài)分析,如大熊貓/金絲猴的種群歷史。
群體進(jìn)化材料選擇
一般情況下做群體進(jìn)化分析要求至少3個(gè)亞群,每個(gè)亞群的個(gè)體植物15個(gè)動(dòng)物10個(gè),這都是最少要求的,近些年測序價(jià)格下降,分析發(fā)文套路化,所以如果只有這么少樣本很難發(fā)高分文章了,如果有資源建議總的個(gè)體數(shù)在60以上,當(dāng)然上百個(gè)樣本的文章也不少。
材料都是自然群體,a)著重研究種群歷史,應(yīng)查找物種的可能起源地并在不同分布區(qū)域進(jìn)行選材;b)著重研究人工馴化機(jī)制,則應(yīng)選取選取野生型和不同地區(qū)的馴化型樣本;c)著重研究自然選擇機(jī)制,則選取生存于不同地理環(huán)境下的群體,如不同海拔,不同溫度等;d)著重研究起源及遷移路線,則盡可能收集野生種,在全球或全國范圍內(nèi)取樣。
測序文庫,如果有參經(jīng)費(fèi)不緊張用WGS測10x,覆蓋度高,能做的分析多;如果無參就只能選擇做簡化基因組了,但是覆蓋度低,可做的分析條目有限。
群體進(jìn)化分析內(nèi)容

群體遺傳結(jié)構(gòu)指遺傳變異在物種或群體中的一種非隨機(jī)分布。按照地理分布或其他標(biāo)準(zhǔn)可將 一個(gè)群體分為若干亞群,處于同一亞群內(nèi)的不同個(gè)體親緣關(guān)系較高,而亞群與亞群之間則親緣關(guān) 系稍遠(yuǎn)。群體結(jié)構(gòu)分析有助于理解進(jìn)化過程,并且可以通過基因型和表型的關(guān)聯(lián)研究確定個(gè)體所 屬的亞群。
選擇消除現(xiàn)象(Selective sweep)是由于某一點(diǎn)受到強(qiáng)選擇后,其周圍位點(diǎn)的多態(tài)性因受該位點(diǎn)牽連而發(fā)生多態(tài)性降低的現(xiàn)象。當(dāng)某個(gè)位點(diǎn)發(fā)生突變,突變后的位點(diǎn)因?qū)ξ锓N在特定的情況 下有利或者受到了人為的選擇,那么該突變位點(diǎn)在群體中的頻率必然提高,但是其附近和它處在 同一個(gè)單體型或者block 的其他多態(tài)性位點(diǎn)同樣跟著受到了選擇,頻率提高,也就是該單體型內(nèi)的其他多態(tài)位點(diǎn)的某一多態(tài)型比率大大提高,從而降低了整個(gè)周圍區(qū)域的多態(tài)性。可以據(jù)此分析來挖掘性狀相關(guān)基因。

種群歷史動(dòng)態(tài)和基因交流分析一般是基于全基因組水平的群體進(jìn)化進(jìn)行研究,簡化基因組由于是捕獲部分區(qū)域,所得到的結(jié)果不能反應(yīng)整個(gè)基因組的水平,技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn),但結(jié)果可能不太好。
其他的分析條目文末放鏈接參考。
參考學(xué)習(xí):