群体进化?您了解吗?|群体进化分析常见问题集锦
1. 群体进化研究主要能获得什么结果?
通过群体进化研究,我们不但可以获知群体的系统发育过程,还能够挖掘到受选择的功能基因以及揭示种群的历史动态。
(1)群体遗传多样性: 通过系统进化树、主成分分析和群体结构分析等多种分析方法相互验证,准确地对各亚群的亲缘关系及分化情况进行分析,为研究群体的进化历史提供科学依据。
(2)基因交流情况 :通过研究各亚群遗传物质的来源及比重,对各亚群的基因交流情况进行探索,并对各亚群可能的迁移路线进行推测,为揭示群体的表型多样性提供科学依据。
(3)功能基因挖掘:通过群体选择分析能够探究各亚群的多态性和分化程度,并挖掘到与重要性状相关的功能基因,对农业育种工作起到重要指导作用。
(4)群体进化动态分析:根据基因组变异信息,推测不同亚群的分化时间,估计有效群体大小在进化过程中的变化情况,为探讨各亚群间的形成和进化规律以及珍惜物种的保护提供科学依据。
2. 如何推断研究材料可能已经有亚群分化?
亚群分化主要与两个因素有关:
1)地域差异:长久的地域差异,例如欧亚大陆差异、高山等可以体现局部适应性,或者研究材料为当地特有品种,很有可能是一个亚群。
2)品系差异:询问品系形成的时间,强的人工驯化条件下,一般70年足够形成一个品系。
3. 如何推荐测序深度?
综合考虑项目的成本及结果的准确性,建议群体进化研究的测序深度不低于10X。随着测序成本降低及分析方法成熟,高深度测序应用越来越普遍,高深度测序可以有以下思路:
a)对于某些亚群的关键个体可以进行50X高深度测序,建立该群体高质量变异数据库,进行CNV等大结构变异检测;
b)或者对群体的每个个体加深测序深度(30X)进行基于CNV的选择消除分析等,来挖掘大结构变异导致的进化及性状形成机制。
c)当样本量少时,也可以对每个个体进行100X高深度测序,采用全基因组组装进行群体进化分析。
4. 进行群体进化的群体选择标准?
某物种的各个亚群,如野生种与驯化种、地理亚群等,每个亚群间划分明显,同一亚群内的个体有一定代表性。如研究驯化机制,则需要选取野生型、驯化型样本;如研究适应性进化,则需要选取不同地理环境,不同海拔高度的样本;如研究种群历史,需要在物种的可能起源地以及各个分布区域进行选材。
5. 什么是群体遗传结构?
群体遗传结构指遗传变异在物种或群体中的一种非随机分布。按照地理分布或其他标准可将一个群体分为若干亚群,处于同一亚群内的不同个体亲缘关系较高,而亚群与亚群之间亲缘关系则稍远。群体结构分析有助于理解进化过程,并且可以通过基因型和表型的关联研究确定个体所属的亚群。
6. 什么是群体主成分分析?
主成分分析(PCA)是一种纯数学的运算方法,可以将多个相关变量经过线形转换选出较少个数的重要变量。PCA应用到很多学科,在遗传学当中,主要用于聚类分析,它是基于个体基因组SNP差异程度,按照不同性状特征将个体按主成分聚类成不同的亚群,同时用于和其它方法做相互验证。