一个适于最大似然法估计物种分化年代的进化速率平滑近似方法

众所周知 ,物种分化年代的估计对分子钟 (进化速率恒定 )假定很敏感。另一方面 ,在远缘物种 (例如哺乳纲不同目的动物 )的比较中 ,分子钟几乎总是不成立的。这样在估计分化时间时考虑不同进化区系的速率差异至为重要。最大似然法可以很自然地考虑这种速率差异 ,并且可以同时分析多个基因位点的资料以及同时利用多重化石校正数据。以前提出的似然法需要研究者将进化树的树枝按速率分组 ,本文提出一个近似方法以使这个过程自动化。本方法综合了以前的似然法、贝斯法及近似速率平滑法的一些特征。此外 ,还对算法加以改进 ,以适应综合数据分析时某些基因在某些物种中缺乏资料的情形。应用新提出的方法来分析马达加斯加的倭狐猴的分化年代 ,并与以前的似然法及贝斯法的分析进行了比较     

最大似然法及其应用

最大似然法是参数估计的一种重要方法。 在遗传学研究中,广泛地应用于计数资料的总 体成数估计。由于估计值以满足在观察结果中 的出现概率最大为条件,故又称最大似然估计。     

以雾灵山夜蛾科为材料评估进化模型对DNA条码分类的影响

为了探究进化模型对DNA条形码分类的影响, 本研究以雾灵山夜蛾科44个种的标本为材料, 获得COI基因序列。使用邻接法（neighbor-joining）、 最大简约法（maximum parsimony）、 最大似然法（maximum likelihood）以及贝叶斯法（Bayesian inference）构建系统发育树, 并且对邻接法的12种模型、 最大似然法的7种模型、 贝叶斯法的2种模型进行模型成功率的评估。结果表明, 邻接法的12种模型成功率相差不大, 较稳定; 最大似然法及贝叶斯法的不同模型成功率存在明显差异, 不稳定; 最大简约法不基于模型, 成功率比较稳定。邻接法及最大似然法共有6种相同的模型, 这6种模型在不同的方法中成功率存在差异。此外, 分子数据中存在单个物种仅有一条序列的情况, 显著降低了模型成功率, 表明在DNA条形码研究中, 每个物种需要有多个样本。     

突变积累实验中极大似然法和距法的比较

最近,人们突变积累实验（MA）中测定有害基因突变（DGM）的兴趣大增。在MA实验中有两种常见的DGM估计方法（极大似然法ML和距法MM）,依靠计算机模拟和处理真实数据的应用软件来比较这两种方法。结论是：ML法难于得到最大似然估计（MLEs),所以ML法不如MM法估计有效;即使MLEs可得,也因其具严重的微样误差（据偏差和抽样差异）而产生估计偏差;似然函数曲线较平坦而难于区分高峰态和低峰态的分布。     

分子系统进化关系分析的一种新方法--贝叶斯法在硬蜱属中的应用

距离矩阵邻接法、最大简约法和最大似然法是重建生物系统关系的3种主要方法。普遍认为最大似然法在原理上优于前二种方法，但其计算复杂费时。由于现行计算机的能力尚达不到其要求而实用性差，特别是在处理大数据集样本(即大于25个分类单元)时，用此方法几乎不可能。新近提出的贝叶斯法(Bayesianmethod)既保留了最大似然法的基本原理，又引进了马尔科夫链的蒙特卡洛方法，并使计算时间大大缩短。本文用贝叶斯法对硬蜱属(Ixodes)19个种的线粒体16S rDNA片段进行了系统进化分析。从总体上看，分析结果与现有的基于形态学的分类体系基本吻合。但与现存的假说相反，莱姆病的主要宿主蓖籽硬蜱复合种组并非单系。通过比较贝叶斯法与其它三种方法的结果，我们认为贝叶斯法是一种系统进化分析的好方法，它既能根据分子进化的现有理论和各种模型用概率重建系统进化关系，又克服了最大似然法计算速度慢、不适用于大数据集样本的缺陷。贝叶斯法根据后验概率直观地表示系统进化关系的分析结果，不需要用自引导法进行检验。可以预料，贝叶斯法将会被广泛地应用到系统进化分析上[动物学报49(3)：380—388，2003]。     

刀切法估计动物种群扩散型指数

一、引言研究动物种群空间格局,无论在生态学理论还是应用上都具有重要意义。用扩散型指数研究种群空间格局不受格局类型的限制,能反映空间格局的连续统(Continuum).长期以来,对扩散型指数的数值估计,大多采用矩法或最大似然法,由于扩散型指数的统计分布一般都比较复杂,而非正态,因而用建立在正态分布基础上的矩估计或最大似然估     

口腔螺旋体新种Treponema putidum的多位点序列分析

目的应用多位点序列分析方法鉴定一种与齿垢密螺旋体(Treponema denticola,T.denticola)近似的新种口腔螺旋体细菌Treponema putidum(T.putidum)。方法选用16S r RNA,rec A和pyr H基因构建5种T.putidum菌株和7种T.denticola菌株以及其他相关临床分离株之间的最大似然进化树和贝叶斯进化树。通过分析两种进化树的拓扑结构,鉴定它们之间的亲缘关系。结果从最大似然进化树和贝叶斯进化树可见,T.putidum和T.denticola菌种几乎为同一系统来源,但是它们又能被彻底分开。结论 T.putidum是一种与口腔致病菌T.denticola相似而又不同的新型菌种。     

基于遥感和GIS的土地利用分类方法及其在土地退化程度分析中的应用——以陕西横山雷龙湾地区为例

基于陕西省横山县雷龙湾地区的遥感ETM＋影像,分别采用最大似然法和光谱角制图分类（SAM）方法进行了该区的土地利用类型分类。其中,光谱角制图分类利用最小噪声分离（MNF）及像元纯净指数（PPI）方法提取研究区的地类终端端元,在此基础上绘制土地利用类型图。最大似然法对水体及耕地的分类精度较高,而其它地类精度稍差,沙地有较大漏分;而基于像元纯净指数的光谱角制图法分类对沙地、水体分类效果较好,对建筑用地和非建筑用地区分度较高,但林地和草地有一定混分。根据研究区反照率影像、NDVI以及湿度图像构造了一个土地退化程度指数模型,并选择一定的系数对研究区的土地退化程度进行了分类,利用GIS软件成图输出。利用光谱角制图分类的纯净像元样本进行比较分析,发现土地退化程度指数与土地利用的相关性较强,表明该方法可以较好地反映当地的土地退化程度情况。     

遗传标记作图的通用最大似然模型

作者在构建连锁图谱时,发现Newton-Raphson迭代求解似然方程组,即便纳入合子和配子选择因子,各基因型的估计值仍不能很好的接近实测值,本文提出了一种偏分离遗传标记作图的通用最大似然模型。     

赤拟谷盗模拟种公畜选择──常规与改进方法的比较

本实验用实验昆虫赤拟谷盗两个世代各３０个家系的８５９和７２６只蛹的２３日龄蛹长和蛹宽作为选择性状模拟种公畜选择,对常规方法和改进方法进行比较。以Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ方法Ⅲ和综合指数作为常规方法,用约束最大似然法（ＲＥＭＬ）和ＢＬＵＰ估计方差组分和育种值为改进方法。结果表明,常规法估计遗传参数在两世代中不稳定,而改进方法弥补此缺点。对两世代个体和家系育种值排队,结果表明两种方法在前几名无差别,说明在选择强度大（留种率低）时,两种方法效果基本一致。     

H广义线性模型中的参数估计的比较

本文研究H广义线性模型中未知参数的两种估计方法,一种是边际似然函数法,另一种是Lee和Nelder提出来的L-N法．对于一类具有两个随机效应的典型的Poisson-Gamma类模型,在一些正则性条件之下,我们已经证明了其中固定效应卢的L-N估计的强相合性及渐近正态性,并得到了其收敛于真值的速度．针对这类模型,本文进一步给出了其边际似然函数的解析表达式,并且通过Monte Carlo模拟,对模型中固定效应β的边际似然估计和L—N估计进行了比较,模拟表明L—N估计比边际似然估计在拟Poisson-Gamma模型中有着更加优良的表现,具有更高的精度。     

QTL定位的研究方法

QTL 定位就是采用类似单基因定位的方法将QTL定位在遗传图谱上 ,确定 QTL与遗传标记间的距离 (以重组率表示 ) [1]。根据标记数目的不同 ,可分为单标记、双标记和多标记几种方法。根据统计分析方法的不同 ,可分为方差与均值分析法、回归及相关分析法、矩估计及最大似然法等。根据标记区间数可分为零区间作图、单区间作图和多区间作图。此外 ,还有将不同方法结合起来的综合分析方法 ,如 QTL复合区间作图 (CIM)、多区间作图 (MIM)、多 QTL作图、多性状作图 (MTM)等等。建立在标记与数量性状之间相互关联基础上的关联分析方法主要有…     

生物土壤结皮对照相法测量植被覆盖度结果的影响

植被覆盖度测度的准确性很大程度上影响着研究结论是否科学合理。在干旱半干旱退化草原区,尤其是受采矿剧烈扰动的矿区,发育的生物土壤结皮(Biological soil crust,BSC)由于其颜色和光谱同绿色植被具有相似性,导致对植被覆盖度的测量存在一定的影响。以伊敏露天矿区为研究区,在西排土场和内排土场采集了含苔藓结皮、地衣结皮和藻结皮的样方相片各四组(每组中包含样方喷水前和喷水后的相片各一张),并采集了一组不含结皮的样方相片作为对照组,运用数码照相法提取植被覆盖度,通过不同的数据处理方法(最大似然分类法及RGB阈值法)进行植被覆盖度提取,设立对比试验,分析BSC对于植被覆盖度测度是否有影响,其影响大小如何,影响程度是否受BSC含水量大小的影响,并对比各常规处理方法的优劣,研究能否通过结合纹理特征与色彩信息剔除BSC对植被覆盖度提取值的影响。研究结论:1)基于照相法的常规数据处理方法提取植被覆盖度时,BSC的存在导致测得的植被覆盖度值偏高,且苔藓结皮、地衣结皮吸水后比吸水前影响更显著,藻结皮相反;2)3个演替阶段的BSC中,尤以含苔藓结皮的样方植被覆盖度高估最为明显,其次为地衣,而含藻结皮样方规律不明显;3)样方内BSC覆盖度越高,植被覆盖度越低,其植被覆盖度测度越不准确,因此在研究草原矿区这类草本植物覆盖度较低、结皮发育的区域时,应当注意BSC的影响;4)试通过应用纹理信息提出改进的提取方法,发现单纯的纹理分类精度极低,而结合了纹理信息与RGB色彩信息的分类精度较高;5)对两种常规分类方法的精度进行比较,RGB阈值法较最大似然分类法更为不准确,对植被覆盖度的高估接近最大似然分类法的2倍。对两种改进的提取方法的精度进行比较,二者都可以有效提高测量精度,基于波段合成的纹理分类方法最佳。四种方法精度由高到低的顺序为:纹理结合RGB法考虑生物土壤结皮的最大似然分类法普通最大似然分类法RGB阈值法。     

多QTL定位的压缩估计方法

本文综述了多标记分析和多QTL定位的压缩估计方法。对于前者,Xu（Genetics,2003,163：789—801）首先提出了Bayesian压缩估计方法。其关键在于让每个效应有一个特定的方差参数,而该方差又服从一定的先验分布,以致能从资料中估计之。由此,能够同时估计大量分子标记基因座的遗传效应,即使大多数标记的效应是可忽略的。然而,对于上位性遗传模型,其运算时间还是过长。为此,笔者将上述思想嵌入极大似然法,提出了惩罚最大似然方法。模拟研究显示：该方法能处理变量个数大于样本容量10倍左右的线性遗传模型。对于后者,本文详细介绍了基于固定区间和可变区间的Bayesian压缩估计方法。固定区间方法可处理中等密度的分子标记资料;可变区间方法则可分析高密度分子标记资料,甚至是上位性遗传模型。对于上位性检测,已介绍的惩罚最大似然方法和可变区间Bayesian压缩估计方法可供利用。应当指出,压缩估计方法在今后的eQTL和QTN定位以及基因互作网络分析等研究中也是有应用价值的。     

外群选择对隧蜂科（膜翅目：蜜蜂总科）系统重建的影响

外群用于给树附根和推断祖先性状状态。通常,来自内群的姐妹群中的多个分类单元被共同选择作为外群。为了在经验上验证这一方法, 我们采用了3种外群选择策略： 姐妹群中的单一分类单元, 姐妹群中的多个分类单元和连续姐妹群中的多个分类单元。以隧蜂科（膜翅目： 蜜蜂总科）的系统发育重建为例, 我们评估了这3种策略对树拓扑结构的影响, 包括最大似然树、 最大简约树和贝叶斯树。初步结果表明： 相比其他两种策略, 采用姐妹群中的多个分类单元作为外群更有利于系统发育重建得到现已被广泛认可的隧蜂科系统发育关系; 相比最大似然法和贝叶斯法, 虽然隧蜂科系统发育关系没有被很好地解决, 但最大简约法在不同外群选择策略下得到了较为一致的拓扑结构     

基于rDNA-ITS2序列的中国按蚊属塞蚊亚属部分种类的系统发育研究(双翅目:蚊科)

应用rDNA-ITS2序列,采用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)和最大似然法(ML),以按蚊亚属Anopheles的中华按蚊An.(An.)sinensis和赫坎按蚊An.(An.)hyrcanus为外群,对采自中国的按蚊属Anopheles塞蚊亚属Cellia 21种蚊进行了系统发育分析.结果表明:rDNA-ITS...     

脑磁源的定位研究

在脑电脑磁研究中,常将大脑视为一电磁系统,利用准静态近似下的麦克斯韦方程,可以发现代表脑神经元活动的原在电流密度与脑外磁场之间呈线性关系。在高斯哭喊杨存在的情况下,采用极大似然估计理论,讨论了一种基于脑磁场时域－罕注解磁源定位问题的一般方法。球对称导体模型下的模拟计算表明,这一方法是有效的。对于考虑真实头模型下的磁源定位问题求解磁源定位,提出了一种联合使用脑磁脑电数据的近似方法。     

与偏分离位点连锁的QTL作图的统计方法

提出了一种统计方法,可以估计与偏分离位点连锁的QTL的位置和效应。该方法利用回交群体中呈现偏分离的分子标记,首先用最大似然法对偏分离位点与标记位点之间的重组率和配子存活率进行估计,然后用区间作图法估计加性-显性模型下QTL的位置和效应参数。该方法可用于对常规作图研究中表现偏分离的标记进行分析,以帮助我们发现新的偏分离基因（或不育基因）和数量性状位点。     

基于Cytb和COⅠ基因部分序列的15种麻蝇之间的系统发育关系(双翅目:麻蝇科)(英文)

本研究通过测序Cytb基因和COⅠ基因的部分序列来推定15种麻蝇之间的系统发育关系。在世界麻蝇名录中,本研究的15种麻蝇能够代表麻蝇属Sarcophaga的6个亚属。连接序列(972bp)被用于系统发育分析;分析方法包括了了最大简约法、最大似然法以及贝叶斯法。我们的结果提示了亚麻蝇亚属Parasarcophaga、别麻蝇亚属Boettcherisca以及红麻蝇亚属Liopygia的单系性,同时也表明蛇麻蝇亚属Liosarcophaga和德麻蝇亚属Pandelleisca并不是单源的。不过,目前的研究并不能分辨野德麻蝇S.(Pandelleisca)similis和峨眉叉麻蝇S.(Robineauella)coei的系统发育位置。此外,最大简约分析和似然功能分析在scopariiformis-iwuensis进化枝和polystylata-hui进化枝的关系上产生了不一致的系统发育推断。因此,后续研究不仅需要其他的分子标记,也需要更多的分类取样。     

最大似然法和贝叶斯推论与似然比检验探讨泽泻目系统发育关系

应用最大似然法(ML)、贝叶斯推论(BI)、邻接法(NJ)和似然比检验(hLRTs)进行泽泻目分子系统学研究。所用的rbcL基因序列代表了泽泻目14科46属以及作为外类群的6相关属。研究结果表明,*等级制似然比检验表明泽泻目rbcL序列最适合的DNA进化模型为GTR+I+G,最大似然法、贝叶斯法和邻接法构建的系统发育树拓扑结构相似,没有显著的差异,但贝叶斯树支持率较高;泽泻目为一单系类群,由两个主要谱系分支构成,深层分布格局由5个主要分支构成。基于分子系统发育树,文中对泽泻目科间、水鳖科+茨藻科、泽泻科+花蔺科+黄花蔺科、和"Cymodoeaceae complex"的系统发育关系进行了讨论。研究结果还表明,泽泻目系统发育关系可能还需要更多的证据进一步的澄清。