遗传漂变的计算机模拟

在生物群体繁衍过程中,经常出现基因丢失现象,原因之一是遗传漂变。与选择、突变等因素一样,遗传漂变也是影响群体基因频率的一个主要因素。只有在随机交配的大群体内,没有其他因素干扰,基因平衡定律才能完全实现。而无论自然界还是家养条件下,生物群体的大小常常受到限制,因而遗传漂变普遍存在。     

圈养大熊猫的系谱分析

应用Sparks Verl.4软件结合手工算法对现有的圈养大熊猫系谱进行了遗传分析。结果表明,圈养大熊猫群体规模小,漂变是导致遗传多样性丢失的主要因素。由于分散管理,现有群体正面临着近亲交配、种源枯竭的危险。因此,应统一遗传管理,加强各繁殖系之间的基因交流,使圈养大熊猫的遗传多样性能够保持在较高的水平之上。     

遗传平衡定律的推广及应用

生物进化的实质是种群基因频率的改变.介绍了遗传平衡定律的适用范围、表达式、推广及应用,概述了突变、基因重组、自然选择、迁移、遗传漂变等因素对遗传平衡及基因频率的影响.     

华南及邻近地区大刺鳅遗传多样性的ISSR分析

为了解我国大刺鳅野生资源状况, 研究采用ISSR技术分析了福建、广东、广西、云南和海南11个地理群体262尾大刺鳅的遗传多样性。10个引物共扩增出112个位点, 多态位点95个, 多态位点比例为84.82%。大刺鳅总群体Nei基因多样性h=0.2126、Shannon 信息指数I=0.3358, 表明大刺鳅总群体遗传多样性较丰富, 其中各群体遗传多样性依次为恩平 红河 屯昌 英德 河池 乐昌 增城 龙岩 五华 仁化 百色。总群体遗传分化系数Gst=0.4620, 显示46.2%的变异来自群体间。总群体基因流Nm=0.5823, 表明大刺鳅总群体间缺乏有效的基因交流, 遗传漂变是大刺鳅群体遗传分化的主要因素。聚类分析表明, 东江群体和韩江群体聚为一支, 西江群体和北江群体聚为一支, 大陆群体聚为一大支, 然后和海南屯昌群体聚类。     

植物病原物的群体遗传学

品种单一化、生产密集型和一年多茬的现代农业特点导致病原物呈现出进化速度加快、致病力增强及流行风险增大趋势。深入研究病原物群体遗传学对认识病害的流行、有效选育和使用抗性品种乃至控制病害具有重要意义。文章阐述了植物病原物群体遗传学的研究目标和内容、突变、基因迁移、基因重组、随机遗传漂变和自然选择5大遗传机制在植物病原物进化过程中的作用,以及目前植物病原物群体遗传学研究的现状。     

植物病原物的群体遗传学

品种单一化、生产密集型和一年多茬的现代农业特点导致病原物呈现出进化速度加快、致病力增强及流行风险增大趋势。深入研究病原物群体遗传学对认识病害的流行、有效选育和使用抗性品种乃至控制病害具有重要意义。文章阐述了植物病原物群体遗传学的研究目标和内容、突变、基因迁移、基因重组、随机遗传漂变和自然选择5大遗传机制在植物病原物进化过程中的作用, 以及目前植物病原物群体遗传学研究的现状。     

畜禽遗传资源系统保存的理论与模拟实验研究──I．畜禽遗传资源系统保存的理论分析

本文提出了畜禽遗传资源系统保存的概念、基本思想及其群体遗传结构变化的数学模型。该理论是将一定时空内某一畜种所拥有的全部基因作为保存对象,既将活体保存作为基本方法,又将其有机地与高新生物技术结合在一起;既追求系统地保存控制畜种特性的基因资源,又可达到保存地方品种的目的。在假定无世代重叠,群体内存在选择、突变、迁移,且考虑漂变效应的情况下,本文所构建的两个数学模型可分别用来描述一个座位上多个主基因频率或数量性状群体均数的动态变化。     

遗传病基因的进化

在人类进化过程中,遗传疾病的基因也在发展演化中。由于携带者优势、奠基者效应、遗传漂变、减数分裂驱动和高突变率等因素,使一些疾病的基因不被淘汰,这是在人类基因组研究结果基础上得出的结论。随着更多的疾病基因被克隆和研究,人类将对这一问题有更多的认识。     

动物模型的特征

动物模型是一系列具有不同结构的线性混合模型,共同特征是估测动物个体本身的育种值。在动物模型下,任一个体育种值的估计都能按最佳形式利用其所有可知亲属的记录资料。从统计学意义上看,动物模型在提供育种值的最佳线性无偏预测（BLUP）的同时,提供固定效应的最佳线性无偏估计（BLUE）,使固定环境效应易除得最为合理。对于由大量加性基因控制的性状,动物模型能反映选择、遗传漂为对群体遗传均值和方差的影响。近交和连锁不平衡的影响也可视为选择的结果。因此动物模型适用于存在选择、漂变、近交以及连锁不平衡的群体。     

群体遗传平衡定律的应用

群体遗传平衡定律,即哈迪-魏伯格定律,是群体遗传学一个最基本最重要的定律,这是由英国数学家哈迪(Hardy)和德国医生魏伯格(Weinberg)在1908年先后独立地证明过的：在一个随机交配的大群体,如果没有其他因素(如突变、选择、迁移、漂变)的干扰,总是处于一种平衡状态,即从上一代到下一代基因型     

畜禽遗传资源系统保存的理论与模拟实验研究：Ⅰ.畜禽遗传资源系统保存…

本文提出了畜禽遗传资源系统保存的概念、基本思想及其群体遗传结构变化的数学模型。该理论是将一定时空内某一畜种所拥有的全部基因作为保存对象、既将活体保存作为基本方法,又将其有机地与高新生物技术结合在一起;既追求系统地保存控制畜种特性的基因资源,又可达到保存地方品种的目的。在假定无世代重叠,群休内存在选择、突变、迁移,且考虑漂变效应的情况下,本文所构建的两个数学模型可分别用来描述一个座位上多个主基因频率     

本科遗传学教学中的遗传漂变概念探讨

遗传漂变是遗传学教学的难点之一,因其涉及随机性和概率,特别容易引起误解。定义中的“抽样误差”常被误解为遗传漂变是由于“抽样”这一研究方法干扰才导致基因频率的随机变化。本文首先对国内外《遗传学》教材中的遗传漂变定义进行了分析比较,发现“抽样误差”的定义为各教材普遍采用,但只有少数教材对“抽样误差”概念进行了正确的解释,多数未作进一步的说明。文章介绍了遗传漂变的研究历史,亦即Wright、 Fisher和Kimura等学者对遗传漂变研究的贡献。进而,特别介绍了近年来国外关于本科生遗传漂变教学的两篇代表性教学研究论文,指出本科生在学习过程中容易出现错误理解是难以避免的现象,对此也提供了初步的解决办法。作者最后结合自己的教学实践,提出本科生教学中遗传漂变仍然采用含有“抽样误差”概念的定义,只是需要对“抽样误差”做进一步的解释,指出“抽样误差”是等位基因世代传递过程中存在的、配子间的随机结合,“相当于”对整个参与交配的配子库中的配子进行的一次“随机抽样”,而与一般遗传学研究中的人为抽样行为无关。本文旨在为本科遗传学教学中关于遗传源变概念的讲解提供借鉴和参考。     

中国沿海瘤背石磺不同地理群体遗传多样性的ISSR标记研究

研究以盐城(YC)、上海(SH)、温州(WZ)、厦门(XM)、深圳(SZ)、海南(HN)6个不同地理群体的瘤背石磺为试验材料,利用ISSR分子标记进行了遗传多样性研究。结果表明,6个地理群体的多态位点百分率在54.20%-70.99%之间,Nei’s基因多样性指数和Shannon’s信息指数分别在0.156 4-0.219 1和0.242 1-0.332 4之间。AMOVA分子变异分析表明,瘤背石磺47.25%的变异发生在群体间,52.75%的变异发生在群体内,居群内的遗传变异大于居群间的遗传变异。平均Fst值为0.4725,种间分化系数(Gst)为0.370 5,基因流(Nm)为0.849 7,表明6个地理群体间已经发生了较大程度的遗传分化,其中推断遗传漂变可能是影响群体分化的主要因素之一。     

不同种源马尾松ISSR遗传结构及影响因素分析

应用ISSR分子标记技术,对来自广西、贵州3个种源的马尾松开展遗传多样性、遗传结构及遗传距离等研究。结果表明：从100条引物中筛选出12条引物,共扩增出92个条带,86条具有多态性。 POPGENE分析显示：马尾松群体水平上的Nei’ s基因多样性指数的变化范围为0.1824~0.2065,Shannon遗传多样性指数的变化范围为0.2818~0.3178,3个群体的多态性水平差异不大;物种水平上的多态性百分率为93.48％, Nei’ s基因多样性指数为0.2842,Shannon信息指数为0.4381;表明马尾松在物种水平上具有较高水平的遗传多样性。遗传结构分析显示：马尾松的基因分化系数( Gst)为0.3153,表明遗传变异主要来源于群体内;基因流Nm为1.0853,表明不同群体间存在一定的基因流动。 AMOVA分析显示：马尾松的遗传分化指数( Fst)为0.246( P＝0.001),表明群体间已出现明显的遗传分化。 UPGMA聚类和Mantel检测结果显示：每个群体内的个体均能很好地首先聚集为一个分支,群体间的遗传距离与地理距离之间存在显著相关性( r＝0.972, P＝0.001)。这说明马尾松在裸子植物界中具有较高水平的遗传多样性,遗传变异主要分布于群体内,群体间已出现了明显的遗传分化,这种分化并非由遗传漂变引起,可能与地理生境的差异有关。     

华北地区大仓鼠种群的遗传变异

应用随机扩增多态性DNA(RAPD)方法对华北地区不同大仓鼠种群的遗传变异进行了研究。结果表明,大仓鼠群体内具有较丰富的遗传变异,不同地区种群的多态位点率均高于60%,Nei’s基因多样度值范围在0·204~0·326之间,Shannon信息指数为0·306~0·484;分析遗传分化指数表明,大仓鼠种群内具有潜在的遗传结构,30·9%的变异来源于种群间存在的遗传变异。结果表明,大仓鼠在不同空间分布区内存在遗传多态性差异,地区种群间已有一定程度的遗传分化,群体间有限的基因流及遗传漂变可能对大仓鼠种群的遗传分化产生了重要的作用。     

利用SRAP标记研究海南野生稻的遗传多样性与遗传分化

利用8对多态性较好的SRAP引物对海南120份普通野生稻、55份疣粒野生稻和26份药用野生稻进行扩增,在检测到的219个位点中,普通野生稻的多态性位点率为74.89％,疣粒野生稻为42.47％,药用野生稻25.11%。香农指数以普通野生稻最高0.3277,疣粒野生稻为0.2044,药用野生稻最低0.1113。UPGMA聚类分析结果显示供试材料与地理来源相一致,相关性强,各居群个体间没有出现任何交叉。根据居群间的遗传分化系数,普通野生稻群体的基因多样性为0.2135,群体内的平均基因多样性大于居群间的基因漂变,说明普通野生稻居群遗传分化不显著,遗传多样性主要来自于居群内,基于群体杂合度和居群遗传多样性指数特点,认为实施保护策略时,优先保护遗传多样性最丰富的WDL和WDA居群。疣粒野生稻居群存在中等程度的遗传分化,建议原生境保护;药用野生稻居群数量较少,建议原生境保护。     

GHR基因第10外显子与塞北兔生长发育性能相关性研究

本研究利用单链构象多态性(SSCP)和测序技术,对塞北兔群体GHR基因第10外显子进行多态性研究,并与生长发育性能进行关联性分析。结果发现:有两处点突变,214处为同义突变,均编码苯丙氨酸;AB基因型在255处出现A位点的缺失,引起移码突变;塞北兔整个群体呈现哈代-温伯格平衡状态,但母兔群体不平衡;AA基因型比AB基因型对塞北兔活体重,胴体重,前腿重均有提高,差异显著(p0.05)。表明:母兔群体在育种过程中受到人工选择而引起遗传漂变,AA基因型为有利基因型,因此可作为影响塞北兔生长性状的主效候选基因,进行早期辅助选择。     

长叶榧(Torreya jackii Chun)遗传多样性分析

利用RAPD技术分析了长叶榧(Torreya jackii Chun)的遗传结构,用18个引物对来自福建省泰宁县的3个不同居群的66个长叶榧样本进行分析.结果显示,长叶榧群体水平的多态位点百分率达87%,居群水平的多态位点百分率分别为83%、68%和80%.群体水平上的Nei基因多样性指数为0.247 9,居群水平上分别为0.218 2、0.168 4和0.188 1.群体水平上的平均杂合度达到0.244 7,居群水平上分别为0.221 5、0.172 9和0.195 0.30.35%的遗传变异存在于居群间,69.65%的遗传变异存在于居群内.长叶榧居群的基因流量为1.689 9,显示长叶榧仍具有通过群体间的基因交流来防止遗传漂变造成的群体分化的能力.     

关于最大信息熵原理与群体遗传平衡一致性的探讨

汪小龙等建立了用最大信息熵原理推导一个基因座上群体遗传平衡的统一数学模型,并给出了模型的最大值解,此解正是Hardy-Weinberg平衡定律所给出的基因型频率。这说明当群体基因型信息熵最大时,群体基因型频率不再变化,达到平衡状态,从而证明了最大信息熵原理与Hardy-Weinberg平衡定律具有一致性,同时指出这一结论可以推广至有迁移、突变、选择、遗传漂变、近亲交配的群体以及多个基因座情形。概括地说就是：最大信息熵原理与群体遗传平衡具有一致性。但是,他们仅仅证明了最大信息熵原理与一个基因座上Hardy-Weinberg平衡定律具有一致性,本文在这个范围内将其推广至多个基因座,且每一个基因座均为复等位基因情形。至于最大信息熵原理是否与其它的群体遗传平衡具有一致性,他们的结论仅仅是猜想,并未严格推导。事实上,要想将这种一致性推广到迁移、突变、随机漂变和近亲交配等群体,则不见得正确。      

八面山银杉林的遗传多样性和群体分化

采用水平淀粉凝胶电泳技术对分布于湖南八面山的濒危植物银杉(cathaya argyrophylla Chun etKuang)的遗传多样性和群体分化进行了初步研究。对13个酶系统25个等位酶位点的检测表明,该地区的银杉林群体遗传变异水平很低,多态位点比率 P=0.28,等位基因平均数 A=1.36,平均期望杂合度He=0.100;但3个小群体间存在着明显的遗传分化,基因分化系数高达G_ST=0.26,明显不同于其它裸子植物的报道。八面山银杉林低水平的遗传变异和明显的群体分化,一方面反映了银杉的古老性和残遗性,另一方面也说明在银杉的进化过程中可能发生了严重的遗传漂变,而且群体之间的基因流明显受阻。