生物大分子蘊藏了豐富的生物進化的遺傳信息,從分子水平研究生物遺傳進化具有以下優(yōu)點:
1、根據(jù)核苷酸和氨基酸的的結(jié)構(gòu)差異,估計生物種類的分化時間和速度;
3、估算遺傳多樣性,反映物種真實的進化潛力;
2、減少趨同、平行進化等干擾,揭示物種之間真實的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系;
4、進一步將性狀和基因緊密聯(lián)系起來,揭示性狀調(diào)控相關(guān)基因。
技術(shù)介紹:通過對代表性材料(建議*少兩個亞群以上,每個亞群≥10份個體或混池)進行全基因組重測序,檢測SNPs和Indels等變異信息并進行群體遺傳學(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,種群歷史動態(tài)研究,亞群間√確變異數(shù)據(jù)庫建立。
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行簡化基因組測序,通過與參考基因組或同源聚類比對,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,探討群體演化機制。
適用研究方向:有參物種和無參物種群體研究,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,經(jīng)過多年的沉淀積累和6年的奮激薄發(fā),在群體遺傳進化研究方面已完成上百個物種的項目,共發(fā)表文章70+篇,累計影響因子達420+,其中包含多篇Nature Genetics、 Molecular Plant及Current Biology等國際等級期刊。
系統(tǒng)發(fā)育樹(phylogenetic?tree,又稱evolutionary?tree進化樹)是描述群體間進化順序的分支圖或樹,表示群體間的進化關(guān)系。通過生物信息學(xué)的方法,可以建立物種的系統(tǒng)發(fā)育樹,以及推測生物進化的時間和過程。
基于SNP,通過cluster軟件,進行主元成分分析(Principal?components?analysis,?PCA)分析,得到樣品的主元成分聚類情況。通過PCA分析,能夠獲得哪些樣品相對比較接近,哪些樣品相對比較疏遠,可以輔助進化分析。
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,如果種群中某個等位基因因為對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,不受樣本大小的影響,是選擇清除分析常用的指標。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,縱坐標表示π值。
研究目的 | 材料選擇 |
種群歷史動態(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√準變異數(shù)據(jù)庫的建立 | 每個亞群選擇一個典型材料 |
基因組倍性 | 基因組大小 | 推薦測序量 |
二倍體物種 | <1G | 10萬標簽,10× |
1~3G | 20萬標簽,10× | |
>3G | 30萬標簽,10× | |
多倍體 | – | 30萬標簽,10× |
– | 普通小麥 | 50萬標簽,10× |
– | 核心種質(zhì)篩選 | 5-10萬標簽,10× |
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