生物大分子蘊(yùn)藏了豐富的生物進(jìn)化的遺傳信息,從分子水平研究生物遺傳進(jìn)化具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、根據(jù)核苷酸和氨基酸的的結(jié)構(gòu)差異,估計(jì)生物種類的分化時(shí)間和速度;
3、估算遺傳多樣性,反映物種真實(shí)的進(jìn)化潛力;
2、減少趨同、平行進(jìn)化等干擾,揭示物種之間真實(shí)的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系;
4、進(jìn)一步將性狀和基因緊密聯(lián)系起來(lái),揭示性狀調(diào)控相關(guān)基因。
技術(shù)介紹:通過(guò)對(duì)代表性材料(建議*少兩個(gè)亞群以上,每個(gè)亞群≥10份個(gè)體或混池)進(jìn)行全基因組重測(cè)序,檢測(cè)SNPs和Indels等變異信息并進(jìn)行群體遺傳學(xué)分析,如連鎖不平衡分析、系統(tǒng)發(fā)育分析、群體結(jié)構(gòu)分析、有效群體大小分析、基因流分析等。
適用研究方向:有參考基因組的物種群體相關(guān)研究,包括群體適應(yīng)性研究,群體選擇馴化研究,種群歷史動(dòng)態(tài)研究,亞群間√確變異數(shù)據(jù)庫(kù)建立。
技術(shù)介紹:為研究群體遺傳結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律,對(duì)同一物種的不同亞種、地理群體或者種屬間較近緣的物種進(jìn)行簡(jiǎn)化基因組測(cè)序,通過(guò)與參考基因組或同源聚類比對(duì),得到大量的SNPs變異信息,分析群體的遺傳結(jié)構(gòu)、選擇壓力和影響群體遺傳平衡的因素,探討群體演化機(jī)制。
適用研究方向:有參物種和無(wú)參物種群體研究,包括核心種質(zhì)篩選,群體適應(yīng)性研究,群體選擇馴化研究。
百邁客自2009年成立以來(lái),經(jīng)過(guò)多年的沉淀積累和6年的奮激薄發(fā),在群體遺傳進(jìn)化研究方面已完成上百個(gè)物種的項(xiàng)目,共發(fā)表文章70+篇,累計(jì)影響因子達(dá)420+,其中包含多篇Nature Genetics、 Molecular Plant及Current Biology等國(guó)際等級(jí)期刊。
系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)(phylogenetic?tree,又稱evolutionary?tree進(jìn)化樹(shù))是描述群體間進(jìn)化順序的分支圖或樹(shù),表示群體間的進(jìn)化關(guān)系。通過(guò)生物信息學(xué)的方法,可以建立物種的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),以及推測(cè)生物進(jìn)化的時(shí)間和過(guò)程。
基于SNP,通過(guò)cluster軟件,進(jìn)行主元成分分析(Principal?components?analysis,?PCA)分析,得到樣品的主元成分聚類情況。通過(guò)PCA分析,能夠獲得哪些樣品相對(duì)比較接近,哪些樣品相對(duì)比較疏遠(yuǎn),可以輔助進(jìn)化分析。
群體的固定系數(shù)Fst反映了群體等位基因雜合性水平。Fst是傳統(tǒng)衡量種群間遺傳分化的基本指標(biāo),如果種群中某個(gè)等位基因因?yàn)閷?duì)于特定生境的適合度較高而經(jīng)歷適應(yīng)性選擇,那么其頻率的升高會(huì)增大種群間的分化水平,反映在數(shù)據(jù)上就是選擇區(qū)域有較大的Fst值。
π是衡量核苷酸多態(tài)性的指標(biāo),不受樣本大小的影響,是選擇清除分析常用的指標(biāo)。π值越小,表示核苷酸多態(tài)性越低。π分析結(jié)果如下圖所示,橫軸表示基因組的位置,縱坐標(biāo)表示π值。
研究目的 | 材料選擇 |
種群歷史動(dòng)態(tài)研究 | 選擇起源中心的材料 |
適應(yīng)性研究 | 選擇不同生境的典型材料 |
選擇馴化研究 | 選擇野生與馴化相關(guān)的典型材料 |
亞群間√準(zhǔn)變異數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 | 每個(gè)亞群選擇一個(gè)典型材料 |
基因組倍性 | 基因組大小 | 推薦測(cè)序量 |
二倍體物種 | <1G | 10萬(wàn)標(biāo)簽,10× |
1~3G | 20萬(wàn)標(biāo)簽,10× | |
>3G | 30萬(wàn)標(biāo)簽,10× | |
多倍體 | – | 30萬(wàn)標(biāo)簽,10× |
– | 普通小麥 | 50萬(wàn)標(biāo)簽,10× |
– | 核心種質(zhì)篩選 | 5-10萬(wàn)標(biāo)簽,10× |
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