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mungbean3881金虫 (正式写手)
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[求助]
野生植物资源多样性
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| 求助，想写一个野生植物资源研究的本子，请问目前野生植物资源多样性研究主要有些什么方法？（形态和DNA 标记方面的？）如何统计分析，我是指同一个属或者种的资源。谢谢！ |
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【答案】应助回帖
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mungbean3881(金币+1): ★有帮助 2012-02-10 21:45:51
mungbean3881(金币+1): ★有帮助 2012-02-10 21:45:51
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1.1 基于表型性状的评价指标 表型性状是遗传物质表达的结果，表型数据所包含的变异是遗传多样性和环境共同作用的结果。 1.1.1 单一性状遗传多样性的评价指标 1.1.1.1 遗传方 (σ_G^2 ) ̂ 差和遗传标准差(σ_G ) ̂ 1.1.1.2 遗传变异系数 1.1.1.3 遗传率 遗传率分广义遗传率和狭义遗传率，狭义遗传率是遗传方差占表型方差的比例，无量纲，可用于不同群体的遗传多样性评价与比较。 1.1.1.4 极差R和极差变异系数〖VC〗_R,环境条件得以良好控制的前提下，极差可用来粗略地比较群体的遗传多样性 1.1.2 多性状遗传多样性评价 1.1.2.1 欧氏距离（Euclidean Distance, D_E）与平均欧氏距离(D_E ) ̅ D_Eij=√(∑_(t=1)^m▒〖(y_it-y_jt)〗^2 ) (i,j=1,2,⋯,n) 其中 i,j 代表群体内不同个体，t 表示不同性状。 (D_E ) ̅=(∑_(d=1)^l▒D_Eij )⁄l 其中 i,j 代表群体内不同个体，d 表示距离序号，l为两两个体间的距离值数。 欧氏距离有量纲，其取值大小会受测量单位的影响，所以只有当不同群体处于相同或近似环境，且考察性状采用相同量纲时，才能用欧氏距离比较不同群体的遗传多样性。否则，需要对原始数据做适当转换。欧氏距离具有良好的几何特性，在聚类分析的距离计算过程中被广泛应用。 在符合比较条件的情况下，群体内平均欧氏距离越大，表明群体内个体间在所考察的性状总体上差异越大，也就是说群体的遗传多样性越高。 1.1.2.2 马氏距离（Mahalanobis Distance,D_M）与平均马氏距离（(D_M ) ̅） 群体内两两个体间的马氏距离计算公式（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) )分别为个体i 和j的观测值行向量；S^(-1)为样本方差协差阵S_(m×n)的逆矩阵，方差协差阵S_(m×n)内的元素S_rt=1/(n-1) ∑_(i=1)^n▒(y_ir-y ̅_(∙r) )(y_it-y ̅_(∙t) ) (i,j= 1,2,⋯,n)。 若群体内有k 个个体，则该群体内有l=(k(k-1))⁄2个距离值，群体的平均马氏距离为： D ̅_M=∑_(d=1)^l▒D_Mij⁄l 其中 i,j 代表群体内不同个体，d 表示距离序号，l为两两个体间的距离值数。 马氏距离是无量纲的相对数，不受性状测量值单位的影响。因此，只要不同群体处于相同或近似环境，即可使用平均马氏距离比较不同群体的遗传多样性。 1.2 基于遗传标记的评价指标 数量性状易受环境条件影响，以表型度量指标不能精确度量遗传差异。采用遗传标记（含表型形态标记、同工酶标记和DNA、RNA分子标记）可以较准确地评价群体的遗传多样性。 1.2.1 多态位点百分率(p) p=l⁄T×100% 其中 l 为小群体（或个体）观测到的多态性位点数，T 为大群体内所观测到的多态性位点数。 1.2.2 每位点平均等位基因数(A,A_P) 等位基因丰富度 是指单个位点所检测到的等位基因数的均值，是表述群体所包含基因多少的参数。平均每个位点的等位基因数越多，表明群体所包含的基因资源越丰富，遗传多样性也越高。 A=(∑_(i=1)^n▒a_i )⁄n A 为考虑全部位点时每位点平均等位基因数，a_i 为第 i 个位点检测到的等位基因数（含a_i=1），n 为检测到的位点总数（含单态位点和多态位点）。 也有一些学者只考虑群体中具有多态的位点，即： A_P=(∑_(i=1)^(n_P)▒a_Pi )⁄n_P A_P 为只考虑多态位点时每位点平均等位基因数，a_Pi 为第 i 个多态性位点上检测到的等位基因数（含a_Pi>1），n_P 为检测到的多态性位点总数。 1.2.3 平均每位点有效等位基因数(effect alleles,〖 A〗_e) 每位点平均等位基因数 A 表述了群体所包含等位基因的多少，但并不能区分等位基因数相同而频率不同的两个群体，有效等位基因数则可以有效鉴别此两群体。 单个位点上有效等位基因数的计算为： (A_ei=1)⁄(∑_(j=1)^(m_i)▒q_ij^2 ) m_i 为第 i 位点上检测到的等位基因总数，q_ij 为第 i 位点第 j 个等位基因的频率。 若已知群体内各位点有效等位基因数，可计算群体的平均有效等位基因数： (A_e=∑_(i=1)^n▒A_ei )⁄n=1/n ∑_(i=1)^n▒(1⁄(∑_(j=1)^(m_i)▒q_ij^2 )) 分别表示了单位点和多位点的遗传丰富度。在等位基因数相同的情况下，有效等位基因数越多的群体，其随机交配后代群体中杂合性越高。 1.2.4 平均每位点预期杂合度 H_e 平均每位点预期杂合度又称基因多样度指数（index of gene diversity）或遗传多样度指数（index of genetic diversity）。位点 i 的预期杂合度用该位点上预期的杂合基因型频率〖 H〗_ei 表示。 〖 H〗_ei=1-∑_(j=1)^(m_i)▒q_ij^2 m_i 为第 i 位点上检测到的等位基因总数，q_ij 为第 i 位点上第 j 个等位基因的频率。 观测群体内平均每位点的预期杂合度为： 〖 H〗_e=(∑_(i=1)^n▒H_ei )⁄n=1/n ∑_(i=1)^n▒(1-∑_(j=1)^(m_i)▒q_ij^2 ) 1.2.5 平均每位点实测杂合度 H_e 位点 i 的实测杂合度用该位点上实测的杂合基因型频率〖 H〗_oi 表示。 〖 H〗_oi=1-∑_(j=1)^(m_i)▒p_ij m_i 为第 i 位点上实测纯和基因型的种类数，p_ij 为第 i 位点上第 j 个等位基因纯和基因型的实测频率。 观测群体内平均每位点的实测杂合度为： 〖 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遗传距离 (D ̅_N ) 群体内平均Nei’s遗传距离 D ̅_N的算式： D ̅_N=(∑_(d=1)^l▒D_Nij )⁄l D_Nij为群体内个体 i 和 j 之间基于分子标记的Nei’s遗传距离，l 为群体内两两个体间D_Nij数 (d= 1,2,⋯,l)，i、j 均为群体内的个体。 Nei’s遗传距离D_N是对个体间遗传差异的度量，D_Nij越大，表明i、j 两个体间遗传差异越大；群体平均Nei’s遗传距离D ̅_N越大，表明群体内个体间平均的相互差异越大，也就是群体的遗传多样性越高。 1.2.7 Shannon Wiener’s信息指数 ( I ) I=-1/m ∑_(i=1)^k▒〖p_i ln〖p_i 〗 〗 m为总标记数（多态性位点数），k为所统计的标记型总数， p_i为某标记型在被检测群体中出现的频率。 Shannon Wiener’s信息指数描述了群体内以标记为单位的平均离散程度，即遗传多样性。I 值越大，群体的离散性越高，多样性越丰富。群体内多态性位点数越多且频率分布越均匀，其Shannon Wiener’s信息指数越大，即遗传多样性越高。 1.2.8 PIC 1.3 基于系谱信息的评价指标 基于表型性状和分子标记数据的遗传多样性评价指标可准确评价某一类型性状或某些特定标记位点的遗传多样性，但是，如果要对全基因组水平的遗传多样性进行评价，以上两类指标会因所测量的性状和标记的数目及其在染色体上分布的不均匀性而产生偏差。而有家系结构的系谱信息则能从整个基因组水平上反映群体的遗传变异和基因流动状况，更具有全息性，因而是评价群体遗传多样性的良好资料。常用的基于系谱信息数据的遗传多样性评价指标主要是平均共祖度（average co-ancestry, f ̅）。 共祖度（co-ancestry, f）是指两个个体携带血缘等同基因的概率，0≤f≤1。1-f 则表示了个体间的遗传差异，即在血缘关系上的亲疏程度，因此可将1-f 定义为基于系谱共祖度的遗传距离， 群体内平均共祖度等于两两个体共祖度的平均值。 f ̅=(∑_(d=1)^l▒f_ij )⁄l f_ij为群体内个体 i 和 j 间的共祖度，d 为共祖度序号，l 为两两个体间共祖度个数。共祖度f 是对个体间血缘等同概率的度量，f 越小，表明个体间亲缘关系越远，差异越大；群体内平均共祖度f ̅ 越小，表明群体内个体间的亲缘关系越远，也就是说遗传多样性越高。 |
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