生物多样性是如何产生的?

<正>生物多样性是怎么产生的?对于这个问题,不同的人会有不同的答案。生态学家也许会认为是群落和生态系统中各个组分(即物种)在数目、分布和功能上的变化造成的,群体遗传学家则可能会认为是物种在基因数目、等位基因频率以及核苷酸多态     

企鹅珍珠贝不同地理群体遗传多样性的fAFLP 分析

为阐明企鹅珍珠贝(Pteria penguin)不同地理种群的遗传多样性机制, 采用荧光标记扩增片段长度多态性(fAFLP)技术分析了企鹅珍珠贝广西涠洲岛、广东流沙湾和海南黎安3 个不同地理群体的遗传多样性。选取7 对引物组合对90 个个体(每个群体30 个)进行fAFLP 扩增, 结果发现每个个体均能扩增出清晰的、可重复的扩增条带, 每对引物的扩增位点数在100—163 之间, 共得到895 个扩增位点, 多态位点数为865 个; 涠洲岛、流沙湾和黎安群体的多态位点比例分别为70.73%、63.13%、66.82%。Nei 遗传多样性指数为0.1634、0.1558、0.1783, Shannon 遗传多样性指数为0.2635、0.2474、0.2932。3 个群体间遗传相似度在0.9722—0.9824之间, 遗传距离在0.0177—0.0282 之间。根据遗传距离绘制UPGMA 聚类图, 但Mantel 检验结果显示企鹅珍珠贝三群体间的遗传距离与地理距离之间无显著相关。Shannon 遗传多样性指数和AMOVA 分析, 结果均显示企鹅珍珠贝的遗传变异主要来源于群体内个体间, 7.91%的遗传变异来自群体间, 92.09%的遗传变异来自群体内。分析群体的显性基因型频率分布和基因流Nm 发现3 个群体有基本相同的遗传结构, 有明显的基因交流。研究结果表明北海涠洲岛群体、湛江流沙湾群体和海南黎安群体的企鹅珍珠贝种质有较高的多态位点比例, 但未发生显著地理分化。这一结果为我国企鹅珍珠贝的良种选育以及种质资源保护措施的制定提供了参考依据。       

小叶杨DREB同源基因内SSR的发现及群体结构分析

利用基因特异的PCR引物从小叶杨(Populus simonii)经干旱胁迫后构建的cDNA文库中扩增得到长度为671 bp的PsDREB cDNA克隆。该基因内部含有完整的且大小为543 bp的开放阅读框, 可编码181个氨基酸残基。在此基础上, 对36株小叶杨基因型个体的DREB基因进行了克隆和序列分析, 发现其内部存在以CAC为基本单位的4次(A)、5次(B)、7次(C)、8次(D)、9次(E)、10次(F)和11次(G)7种类型的简单重复序列(SSR)。以该重复序列为扩增对象设计引物, 对我国11个省16个群体528株小叶杨进行了群体遗传结构分析。结果表明, 在检测群体中各位点等位基因频率大小顺序依次为: D＞C＞F＞E＞A＞G＞B; 平均有效等位基因数为3.167 0, 平均观察和期望杂合度分别为0.468 5和0.531 5, 且在多数群体中存在一定程度的近交效应和显著偏离Hardy-Weinberg平衡; 而Ewens-Watterson中立性检验表明, 除山西宁武、辽宁朝阳和河南伊川外, 其它多数群体均属于中立性选择。研究结果将为利用候选基因内SSR标记来评价林木育种资源的遗传多样性以及保护和利用这些资源提供科学的理论依据。     

人类群体遗传结构的协方差阵主成分分析方法

目的:探讨基因频率矩阵的中心化(或均值化)协方差阵主成分分析方法在人类群体遗传结构研究中的适用性和合理性。方法:从基因频率矩阵的结构特征入手,分析中心化、均值化协方差阵主成分分析与标准化相关阵主成分分析在特征根、特征向量以及降维效果等方面的差异,并通过实例比较不同方法在解释群体遗传结构特征上合理性。结果:中心化(或均值化)协方差阵的主成分不仅反映了基因变异程度的“方差信息量权”,而且反映了基因间相互影响程度的“相关信息量权”;标准化相关阵的主成分反映的仅是“相关信息量权”,不包括“方差信息量权”。通过比较中国26个汉族人群HLA-A基因座中心化协方差阵和标准化相关阵2种主成分分析结果,证实中心化协方差阵主成分分析方法在特征根与特征向量、保留主成分的个数和对主成分的群体遗传学解释的合理性等方面均优于标准化相关阵主成分分析方法。结论:在对群体遗传结构进行主成分分析时,应使用中心化(或均值化)变换消除基因频率矩阵中量级的影响,然后在用其协方差阵提取主成分。     

藏鸡群体遗传多样性研究

藏鸡的体型外貌和生活习性与红色原鸡非常相似,是具有自己独特群体遗传特性的高原地方鸡种。为了有效保护并合理利用这一遗传资源,我们采用多重PCR与半自动荧光标记微卫星聚丙烯酰胺凝胶电泳相结合的方法检测了20个微卫星基因座的多态性,并随机抽取藏鸡群体中部分个体进行个体体形特征与生产性能的统计。结果表明藏鸡群体的20个微卫星基因座的多态等位基因数为4~10个,平均值为7.25个/基因座,多态信息含量（CPI）和杂合度（H）平均值分别为0.67、0.74。大染色体较小染色体的微卫星标记多态性程度要高。藏鸡群体的微卫星基因座多态性丰富,也解释了生产性能不均,外貌表现迥异的群体遗传特性。 Abstract: Morphological traits and living habit of Tibetan chicken, which is an aboriginal chicken breed on plateau with its own characteristic populational genetic features, are in great common with the Red Jungle Fowl, the assumed ancestry of domestic chicken. To fully exploit this chicken resource, Multiplex PCR with semi-automated polyacrilamide gel electrophoresis (PAGE) using fluorescently labeled microsatellite primers was used to detect the polymorphism at 20 microsatellite loci. At the same time, we randomly test the individual morphology and performance. It showed that numbers of polymorphic alleles were 4-10, with mean value 7.25 per locus. Polymorphism Information Content (CPI) and Heterozygosity (H) had mean values 0.67 and 0.74, respectively. Macrochromosomes had relatively higher polymorphism than microchromosomes(P>0.05). In all, high polymorphisms at microsatellite loci related to the uneven production performance and morphological discrepancy of population genetic characteristics in Tibetan chicken.     

广东省汉族人群的亚群分析

为调查广东地区汉族人群中是否存在着亚群结构,对来自广州、佛山、东莞、江门和中山-珠海5个不同地区的471随机个体血样本进行15个STR的基因分型,并作Hardy-Weinberg平衡检验,比较群体之间的等位基因频率,计算这个5个地区人群间的共祖系数。结果显示,广东汉族人群没有明显的Hardy-Weinberg不平衡,5个地区人群的等位基因分布均没有差异,他们之间的共祖系数小于0.01。因此,广东地区汉族人群中没有明显的亚群结构。 Abstract:To investigate the subpopulation structure within the Han Population in Guandong area,a total of 471 DNA samples from five populations in Guandong Province,including Guangzhou,Foshan,Dongguan,Jiangmen and Zhongshan-Zhuhai region,were genotyped at 15 STR(short tandem repeats) markers.Hardy-Weinberg tests were performed,allele frequencies were compared,and the genetic coancestry coefficient(FST ) was estimated.The results did not show significant departure from Hardy-Weinberg equilibrium in the total population.Difference of allele frequencies among these populations was not observed,and the coancestry coefficient(FST)was less than 0.01.Subpopulation structure within Han Population in Guandong Province could not be detected.     

运用多重PCR-直接测序法检测ABO基因型及其遗传多态性

根据ABO基因座第6和7外显子9个SNP位点设计引物, 复合扩增后直接测序, 根据测序结果判定不同物证检材ABO基因型及其在藏族群体中的多态性分布。成功地检测出经过不同方法处理的血痕、毛发、口腔拭子、骨骼、混合斑等101例腐败、降解及微量检材的ABO基因型, 结果与免疫血清学分型一致, 且该方法具有灵敏度高、特异性好、操作简单、结果准确、客观及能够发现新等位基因等优点。对80名青海藏族无关个体的调查表明, ABO基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡, 杂合度H为0.675, 多态信息含量PIC为0.672, 个人识别力DP值为0.874, 非父排除率PE值为0.391, 偶合度I为0.126; 青海藏族ABO等位基因频率O>B>A, 且O等位基因频率高达0.6125。多重PCR-直接测序法检测ABO基因型适用于法医学不同来源的样本, 提高了ABO血型系统的个体识别能力; ABO基因型在青海藏族人群中的分布具有较高多态性, 可用于法医学个体识别及群体遗传学研究。     

STR遗传多态性研究中样本数量对等位基因检出数量的影响

以30个不同民族9个常染色体STR基因座(D3S1358, vWA, FGA, TH01,TPOX, CSF1PO, D13S317, D5S818, D7S820)的群体遗传研究数据资料为例, 探讨群体遗传学研究中常染色体STR基因座等位基因检出数量与样本量之间的关系, 即样本量对等位基因检出数量的影响。结果显示, 在一定范围之内, 样本量的大小与所观测到的不同基因座等位基因检出数量之间存在正相关关系。当超过一定范围时, 样本量的继续增加不再明显影响等位基因的检出数量。杂合度较低的位点随样本量的变化波动较大, 杂合度较高的位点随样本量的变化波动较小。     

植物分子群体遗传学研究动态

分子群体遗传学是当代进化生物学研究的支柱学科, 也是遗传育种和关于遗传关联作图和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的基础上发展起来的, 它利用大分子主要是DNA序列的变异式样来研究群体的遗传结构及引起群体遗传变化的因素与群体遗传结构的关系, 从而使得遗传学家能够从数量上精确地推知群体的进化演变, 不仅克服了经典的群体遗传学通常只能研究群体遗传结构短期变化的局限性, 而且可检验以往关于长期进化或遗传系统稳定性推论的可靠程度。同时, 对群体中分子序列变异式样的研究也使人们开始重新审视达尔文的以“自然选择”为核心的进化学说。到目前为止, 分子群体遗传学已经取得长足的发展, 阐明了许多重要的科学问题, 如一些重要农作物的DNA多态性式样、连锁不平衡水平及其影响因素、种群的变迁历史、基因进化的遗传学动力等, 更为重要的是, 在分子群体遗传学基础上建立起来的新兴的学科如分子系统地理学等也得到了迅速的发展。文中综述了植物分子群体遗传研究的内容及最新成果。     

群体遗传学研究中STR数据的统计方法应用

STR作为遗传多态性较高的标记, 被广泛地运用于群体遗传学的研究。对于STR分型产生的基因型频率及等位基因频率数据, 文章总结了各种参数指标的计算及分析方法。其中参数指标包括杂合度、多态信息量、连锁不平衡系数、近交系数、遗传距离以及固定指数等; 分析方法包括主成分分析、系统发生树、分子方差分析、R矩阵、地理信息系统以及空间自相关分析。通过这些参数指标及分析方法的使用, 可以既直观又科学地揭示群体遗传结构、群体间遗传分化以及人类起源与进化等群体遗传学中研究的关键问题。