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mungbean3881金蟲 (正式寫手)
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[求助]
野生植物資源多樣性
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| 求助，想寫一個野生植物資源研究的本子，請問目前野生植物資源多樣性研究主要有些什么方法？（形態(tài)和DNA 標(biāo)記方面的？）如何統(tǒng)計分析，我是指同一個屬或者種的資源。謝謝！ |
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2樓2012-01-16 10:31:09
【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
mungbean3881(金幣+1): ★有幫助 2012-02-10 21:45:51
mungbean3881(金幣+1): ★有幫助 2012-02-10 21:45:51
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1.1 基于表型性狀的評價指標(biāo) 表型性狀是遺傳物質(zhì)表達(dá)的結(jié)果，表型數(shù)據(jù)所包含的變異是遺傳多樣性和環(huán)境共同作用的結(jié)果。 1.1.1 單一性狀遺傳多樣性的評價指標(biāo) 1.1.1.1 遺傳方 (σ_G^2 ) ̂ 差和遺傳標(biāo)準(zhǔn)差(σ_G ) ̂ 1.1.1.2 遺傳變異系數(shù) 1.1.1.3 遺傳率 遺傳率分廣義遺傳率和狹義遺傳率，狹義遺傳率是遺傳方差占表型方差的比例，無量綱，可用于不同群體的遺傳多樣性評價與比較。 1.1.1.4 極差R和極差變異系數(shù)〖VC〗_R,環(huán)境條件得以良好控制的前提下，極差可用來粗略地比較群體的遺傳多樣性 1.1.2 多性狀遺傳多樣性評價 1.1.2.1 歐氏距離（Euclidean Distance, D_E）與平均歐氏距離(D_E ) ̅ D_Eij=√(∑_(t=1)^m▒〖(y_it-y_jt)〗^2 ) (i,j=1,2,⋯,n) 其中 i,j 代表群體內(nèi)不同個體，t 表示不同性狀。 (D_E ) ̅=(∑_(d=1)^l▒D_Eij )⁄l 其中 i,j 代表群體內(nèi)不同個體，d 表示距離序號，l為兩兩個體間的距離值數(shù)。 歐氏距離有量綱，其取值大小會受測量單位的影響，所以只有當(dāng)不同群體處于相同或近似環(huán)境，且考察性狀采用相同量綱時，才能用歐氏距離比較不同群體的遺傳多樣性。否則，需要對原始數(shù)據(jù)做適當(dāng)轉(zhuǎn)換。歐氏距離具有良好的幾何特性，在聚類分析的距離計算過程中被廣泛應(yīng)用。 在符合比較條件的情況下，群體內(nèi)平均歐氏距離越大，表明群體內(nèi)個體間在所考察的性狀總體上差異越大，也就是說群體的遺傳多樣性越高。 1.1.2.2 馬氏距離（Mahalanobis Distance,D_M）與平均馬氏距離（(D_M ) ̅） 群體內(nèi)兩兩個體間的馬氏距離計算公式（于秀林，1991）： D_Mij^2 〖 =(Y_((i) )-Y〗_((j) ) )S^(-1) 〖〖 (Y_((i) )-Y〗_((j) ) )〗^T (i,j= 1,2,⋯,n) 其中Y_((i))和〖 Y〗_((j) )分別為個體i 和j的觀測值行向量；S^(-1)為樣本方差協(xié)差陣S_(m×n)的逆矩陣，方差協(xié)差陣S_(m×n)內(nèi)的元素S_rt=1/(n-1) ∑_(i=1)^n▒(y_ir-y ̅_(∙r) )(y_it-y ̅_(∙t) ) (i,j= 1,2,⋯,n)。 若群體內(nèi)有k 個個體，則該群體內(nèi)有l(wèi)=(k(k-1))⁄2個距離值，群體的平均馬氏距離為： D ̅_M=∑_(d=1)^l▒D_Mij⁄l 其中 i,j 代表群體內(nèi)不同個體，d 表示距離序號，l為兩兩個體間的距離值數(shù)。 馬氏距離是無量綱的相對數(shù)，不受性狀測量值單位的影響。因此，只要不同群體處于相同或近似環(huán)境，即可使用平均馬氏距離比較不同群體的遺傳多樣性。 1.2 基于遺傳標(biāo)記的評價指標(biāo) 數(shù)量性狀易受環(huán)境條件影響，以表型度量指標(biāo)不能精確度量遺傳差異。采用遺傳標(biāo)記（含表型形態(tài)標(biāo)記、同工酶標(biāo)記和DNA、RNA分子標(biāo)記）可以較準(zhǔn)確地評價群體的遺傳多樣性。 1.2.1 多態(tài)位點百分率(p) p=l⁄T×100% 其中 l 為小群體（或個體）觀測到的多態(tài)性位點數(shù)，T 為大群體內(nèi)所觀測到的多態(tài)性位點數(shù)。 1.2.2 每位點平均等位基因數(shù)(A,A_P) 等位基因豐富度 是指單個位點所檢測到的等位基因數(shù)的均值，是表述群體所包含基因多少的參數(shù)。平均每個位點的等位基因數(shù)越多，表明群體所包含的基因資源越豐富，遺傳多樣性也越高。 A=(∑_(i=1)^n▒a_i )⁄n A 為考慮全部位點時每位點平均等位基因數(shù)，a_i 為第 i 個位點檢測到的等位基因數(shù)（含a_i=1），n 為檢測到的位點總數(shù)（含單態(tài)位點和多態(tài)位點）。 也有一些學(xué)者只考慮群體中具有多態(tài)的位點，即： A_P=(∑_(i=1)^(n_P)▒a_Pi )⁄n_P A_P 為只考慮多態(tài)位點時每位點平均等位基因數(shù)，a_Pi 為第 i 個多態(tài)性位點上檢測到的等位基因數(shù)（含a_Pi>1），n_P 為檢測到的多態(tài)性位點總數(shù)。 1.2.3 平均每位點有效等位基因數(shù)(effect alleles,〖 A〗_e) 每位點平均等位基因數(shù) A 表述了群體所包含等位基因的多少，但并不能區(qū)分等位基因數(shù)相同而頻率不同的兩個群體，有效等位基因數(shù)則可以有效鑒別此兩群體。 單個位點上有效等位基因數(shù)的計算為： (A_ei=1)⁄(∑_(j=1)^(m_i)▒q_ij^2 ) m_i 為第 i 位點上檢測到的等位基因總數(shù)，q_ij 為第 i 位點第 j 個等位基因的頻率。 若已知群體內(nèi)各位點有效等位基因數(shù)，可計算群體的平均有效等位基因數(shù)： (A_e=∑_(i=1)^n▒A_ei )⁄n=1/n ∑_(i=1)^n▒(1⁄(∑_(j=1)^(m_i)▒q_ij^2 )) 分別表示了單位點和多位點的遺傳豐富度。在等位基因數(shù)相同的情況下，有效等位基因數(shù)越多的群體，其隨機交配后代群體中雜合性越高。 1.2.4 平均每位點預(yù)期雜合度 H_e 平均每位點預(yù)期雜合度又稱基因多樣度指數(shù)（index of gene diversity）或遺傳多樣度指數(shù)（index of genetic diversity）。位點 i 的預(yù)期雜合度用該位點上預(yù)期的雜合基因型頻率〖 H〗_ei 表示。 〖 H〗_ei=1-∑_(j=1)^(m_i)▒q_ij^2 m_i 為第 i 位點上檢測到的等位基因總數(shù)，q_ij 為第 i 位點上第 j 個等位基因的頻率。 觀測群體內(nèi)平均每位點的預(yù)期雜合度為： 〖 H〗_e=(∑_(i=1)^n▒H_ei )⁄n=1/n ∑_(i=1)^n▒(1-∑_(j=1)^(m_i)▒q_ij^2 ) 1.2.5 平均每位點實測雜合度 H_e 位點 i 的實測雜合度用該位點上實測的雜合基因型頻率〖 H〗_oi 表示。 〖 H〗_oi=1-∑_(j=1)^(m_i)▒p_ij m_i 為第 i 位點上實測純和基因型的種類數(shù)，p_ij 為第 i 位點上第 j 個等位基因純和基因型的實測頻率。 觀測群體內(nèi)平均每位點的實測雜合度為： 〖 H〗_( o)=(∑_(i=1)^n▒H_oi )⁄n=1/n ∑_(i=1)^n▒(1-∑_(j=1)^(m_i)▒p_ij ) 1.2.6 平均Nei’s遺傳距離 (D ̅_N ) 群體內(nèi)平均Nei’s遺傳距離 D ̅_N的算式： D ̅_N=(∑_(d=1)^l▒D_Nij )⁄l D_Nij為群體內(nèi)個體 i 和 j 之間基于分子標(biāo)記的Nei’s遺傳距離，l 為群體內(nèi)兩兩個體間D_Nij數(shù) (d= 1,2,⋯,l)，i、j 均為群體內(nèi)的個體。 Nei’s遺傳距離D_N是對個體間遺傳差異的度量，D_Nij越大，表明i、j 兩個體間遺傳差異越大；群體平均Nei’s遺傳距離D ̅_N越大，表明群體內(nèi)個體間平均的相互差異越大，也就是群體的遺傳多樣性越高。 1.2.7 Shannon Wiener’s信息指數(shù) ( I ) I=-1/m ∑_(i=1)^k▒〖p_i ln〖p_i 〗 〗 m為總標(biāo)記數(shù)（多態(tài)性位點數(shù)），k為所統(tǒng)計的標(biāo)記型總數(shù)， p_i為某標(biāo)記型在被檢測群體中出現(xiàn)的頻率。 Shannon Wiener’s信息指數(shù)描述了群體內(nèi)以標(biāo)記為單位的平均離散程度，即遺傳多樣性。I 值越大，群體的離散性越高，多樣性越豐富。群體內(nèi)多態(tài)性位點數(shù)越多且頻率分布越均勻，其Shannon Wiener’s信息指數(shù)越大，即遺傳多樣性越高。 1.2.8 PIC 1.3 基于系譜信息的評價指標(biāo) 基于表型性狀和分子標(biāo)記數(shù)據(jù)的遺傳多樣性評價指標(biāo)可準(zhǔn)確評價某一類型性狀或某些特定標(biāo)記位點的遺傳多樣性，但是，如果要對全基因組水平的遺傳多樣性進行評價，以上兩類指標(biāo)會因所測量的性狀和標(biāo)記的數(shù)目及其在染色體上分布的不均勻性而產(chǎn)生偏差。而有家系結(jié)構(gòu)的系譜信息則能從整個基因組水平上反映群體的遺傳變異和基因流動狀況，更具有全息性，因而是評價群體遺傳多樣性的良好資料。常用的基于系譜信息數(shù)據(jù)的遺傳多樣性評價指標(biāo)主要是平均共祖度（average co-ancestry, f ̅）。 共祖度（co-ancestry, f）是指兩個個體攜帶血緣等同基因的概率，0≤f≤1。1-f 則表示了個體間的遺傳差異，即在血緣關(guān)系上的親疏程度，因此可將1-f 定義為基于系譜共祖度的遺傳距離， 群體內(nèi)平均共祖度等于兩兩個體共祖度的平均值。 f ̅=(∑_(d=1)^l▒f_ij )⁄l f_ij為群體內(nèi)個體 i 和 j 間的共祖度，d 為共祖度序號，l 為兩兩個體間共祖度個數(shù)。共祖度f 是對個體間血緣等同概率的度量，f 越小，表明個體間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，差異越大；群體內(nèi)平均共祖度f ̅ 越小，表明群體內(nèi)個體間的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，也就是說遺傳多樣性越高。 |
3樓2012-02-03 09:00:29
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