统计抽样影响群体遗传进化吗?和基因取样有什么不同?

这是一个科学家的名字,有这样一个系数,叫做nei的多样性指数。动态分子群体遗传学是当代进化生物学研究的支柱学科,也是遗传育种和遗传关联作图及连锁分析的基础理论学科。分子群体遗传学是在经典群体遗传学的基础上发展起来的。它利用大分子,主要是DNA序列的变异模式来研究群体的遗传结构以及引起群体遗传变化的因素与群体遗传结构之间的关系,使遗传学家能够准确地定量推断群体的进化,不仅克服了经典群体遗传学只能研究群体遗传结构短期变化的局限性,而且可以检验前人关于长期进化或遗传系统稳定性的推断的可靠性。同时,对种群中分子序列变异模式的研究,也使人们重新审视达尔文以“自然选择”为核心的进化论。到目前为止,分子群体遗传学已经取得了很大的进展,阐明了许多重要的科学问题,如一些重要作物的DNA多态性的模式、连锁不平衡的水平及其影响因素、群体变化的历史、基因进化的遗传动力学等。更重要的是,以分子群体遗传学为基础的新兴学科,如地理学的分子系统,也得到迅速发展。本文综述了植物分子群体遗传学研究的内容和最新成果。1理论分子群体遗传学发展简史经典群体遗传学起源于英国数学家哈代和德国医学家温伯格在1908年提出的遗传平衡定律。后来,英国数学家Fisher、遗传学家HaldaneJBS和美国遗传学家WrightS建立了群体遗传学的数学基础和相关计算方法,从而初步形成了群体遗传学的理论体系,群体遗传学逐渐发展成为一门独立的学科。群体遗传学是研究生物群体遗传结构及其变化规律的科学。它应用数学和统计学的原理和方法,研究生物群体中基因频率和基因型频率的变化,以及环境选择效应、遗传突变、迁移和遗传漂变与遗传结构的关系,从而探索生物进化的机理,为育种工作提供理论依据。从某种意义上说,生物进化是群体遗传结构不断变化和进化的过程,因此群体遗传学理论在生物进化机制特别是种内进化机制的研究中具有重要作用。而在拟南芥中则不然,Savolainen等同时发现,基因密度高的染色体片段中重组的频率远高于基因密度低的染色体片段。推测第四纪冰期赤松的避难所可能在爱尔兰岛或法国西部。此外,地理学的分子系统在阐明栽培作物驯化的一些历史事件方面也取得了很大进展,如驯化的时代和驯化的起源。例如,Olsen等人[73]对木薯单拷贝核基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶单倍型的地理分布进行了深入调查,推测栽培木薯起源于亚马逊河流域南部边境地区。Caicedo等人[74]利用核基因fruitvacuolarinvertase的序列变异,阐明了番茄属野生近缘种Solanumpimpinellifolium的种群扩张历史。基因变异的地理分布表明,栽培番茄起源于秘鲁北部,然后逐渐扩展到太平洋沿岸。Londo等人[75]利用一个叶绿体基因和两个核基因的变异,对两个亚洲栽培籼粳亚种及其相关野生种进行了系统的地理研究,阐明了籼粳起源于不同的亚洲野生稻(O.rufipogon)种群,其中籼稻起源于喜马拉雅山南部的印度东部、缅甸和泰国,粳稻驯化于中国南方,等等。总结与展望目前,植物分子群体遗传学的研究在国际上方兴未艾,在国内也开始引起重视。随着水稻、拟南芥和杨树全基因组测序的完成,一些粮食作物、经济作物和重要林木的基因组测序结果和EST序列已经发表。人们对这些物种的DNA多态性、连锁不平衡水平、基因组或个体基因的进化驱动力、种内种群动态和迁徙历史有了一定的了解,但还远远不够透彻和透彻。为促进我国植物分子群体遗传学研究的发展,笔者提出以下建议,值得抛砖引玉。(1)借鉴国际上分子群体遗传学的先进方法,特别是以果蝇和人类为研究对象的相关工作。分子群体遗传学研究侧重于分析方法、研究思路和有待阐明的群体遗传学问题,易于学习、掌握和深化研究;(2)比较基因组学的进一步研究。由于植物物种的多样性和基因组的复杂性,人类不可能对不同植物物种的全基因组逐一进行测序,只能选择少数物种作为模式物种进行测序。鉴于不同物种间同源基因和基因排列顺序存在一定程度的保守性,模式植物的基因组测序结果和物种间的比较研究结果可以促进和加速其他物种的相关研究。(3)更加重视分子群体遗传学。从某种意义上说,分子群体遗传学是研究种内(微观)进化的学科,种内微观进化是研究种间宏观进化的前提和基础,从而加深了人们对物种形成和生命进化的认识。另一方面,连锁不平衡水平是分子群体遗传学研究的重要内容之一,了解连锁不平衡水平对于构建高通数量遗传图谱,利用自然群体进行复杂性状(QTL)定位和相关基因克隆具有重要的参考价值。(4)特别需要开展中国特有的典型分布格局植物类群的分子群体遗传学和地理分子系统的深入研究,这对了解中国植物物种起源、进化和分布变迁的历史具有重要意义。同时,中国是许多重要作物和经济作物的起源和驯化中心之一。深入了解栽培种及其近缘野生种的DNA多态性和分布,可以为我国物种保护、重要基因挖掘、野生种驯化栽培、分子育种和植物资源可持续利用提供理论指导。