2018-11-05
生物(wu)大分子蘊藏了豐富的(de)(de)生物(wu)進(jin)化(hua)的(de)(de)遺傳信息(xi)，分子水(shui)平研究已成為揭(jie)示生物(wu)群體遺傳進(jin)化(hua)奧秘的(de)(de)不二(er)選擇(ze)：
? 根據(ju)核苷酸和氨基(ji)酸的的結構差異，估計(ji)生(sheng)物種類的分化時間(jian)和速度；
? 減少趨同、平行進化等干擾，揭示物種之間(jian)真實的系(xi)統發(fa)育關系(xi)；
? 估算遺傳多樣性，反(fan)映(ying)物種(zhong)真實的進(jin)化潛力；
? 進(jin)一步將(jiang)性狀(zhuang)和基因緊密(mi)聯系(xi)起來，揭示性狀(zhuang)調控相關基因。?
群(qun)體進化研究方向決定了樣本材料的選(xuan)取原則(ze)。群(qun)體進化的研究方向包括種群(qun)歷(li)史、起源馴(xun)化和環境適應性等。
對于群體樣本的選(xuan)擇(ze)，一(yi)般原則是(shi)選(xuan)擇(ze)某物種的各個亞(ya)群，如野生種與(yu)馴化種、不同地(di)理亞(ya)群等，每(mei)個亞(ya)群間劃分(fen)明(ming)顯，同一(yi)亞(ya)群內的個體有一(yi)定代表性(xing)。
敲黑(hei)板，劃重(zhong)點啦！
根據群(qun)體進(jin)化研究的方向，樣(yang)本的選取原則(ze)有(you)以下幾點：
研究種群歷史
種(zhong)群(qun)歷(li)(li)史(shi)動(dong)(dong)態是(shi)分子系統(tong)地(di)(di)理(li)學研(yan)究的(de)(de)(de)核心(xin)內容，可用(yong)于(yu)闡明過去的(de)(de)(de)地(di)(di)質氣候變化以(yi)及人類活動(dong)(dong)等歷(li)(li)史(shi)事件對當前物(wu)種(zhong)分布(bu)的(de)(de)(de)影響。群(qun)體進(jin)(jin)化研(yan)究基于(yu)群(qun)體數據(ju)推算種(zhong)群(qun)歷(li)(li)史(shi)，因此(ci)需要在物(wu)種(zhong)的(de)(de)(de)可能起源地(di)(di)以(yi)及各(ge)個(ge)分布(bu)區(qu)域進(jin)(jin)行(xing)選(xuan)材
圖：白菜和(he)甘(gan)藍的趨同進化及白菜和(he)甘(gan)藍的系(xi)統進化樹
該研究(jiu)中(zhong)，選(xuan)擇了不同形(xing)態型的(de)(de)蕓薹199株(zhu)和甘藍119株(zhu)，這些材(cai)料包(bao)括不同地理(li)區域分布(bu)的(de)(de)13個(ge)蕓薹及9個(ge)甘藍亞群，其(qi)中(zhong)涉及葉片結球型（56份(fen)大白(bai)菜(cai)，45份(fen)卷心(xin)菜(cai)），以及塊(kuai)莖膨大型（54份(fen)大頭菜(cai)及19份(fen)苤藍）。
從進化樹看出，大(da)白菜和卷心(xin)菜雖(sui)然具(ju)(ju)有相似(si)的葉片結球特征，卻是不同(tong)(tong)的祖先經(jing)過平行或(huo)趨同(tong)(tong)馴化產生的；相類似(si)地，蕪菁和苤藍(lan)具(ju)(ju)有相似(si)的塊(kuai)莖膨大(da)特征，也同(tong)(tong)樣是平行或(huo)趨同(tong)(tong)馴化的結果。
研究馴化機制
動(dong)(dong)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的馴化是指野生動(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)、植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)經人(ren)工長期飼養(yang)或培育而逐漸(jian)改變原來的習性(xing)，成為家(jia)畜、家(jia)禽或栽培植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)，這(zhe)一過程中動(dong)(dong)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)按照(zhao)人(ren)類(lei)的需(xu)求積累(lei)變異。因此(ci)研究馴化機(ji)制需(xu)同時選取野生型(xing)(xing)、馴化型(xing)(xing)樣本。
圖(tu)：亞(ya)洲梨（左）與西洋梨（右）
對來(lai)自26個(ge)國家33個(ge)梨(li)(li)(li)屬品系的113個(ge)樣品進(jin)行全基因組重測序，其中(zhong)57個(ge)野生種(zhong)梨(li)(li)(li)和56個(ge)栽培種(zhong)梨(li)(li)(li)。將梨(li)(li)(li)的繁衍和變遷歷(li)史一直(zhi)追溯到(dao)了數百萬年前(qian)，最終證(zheng)實了梨(li)(li)(li)最早起(qi)源于(yu)中(zhong)國西(xi)南部，經(jing)(jing)亞歐(ou)大(da)陸傳播到(dao)中(zhong)亞地區，最后到(dao)達(da)亞洲西(xi)部和歐(ou)洲，并經(jing)(jing)過獨立馴化形成(cheng)了現(xian)在的亞洲梨(li)(li)(li)和西(xi)洋梨(li)(li)(li)兩大(da)種(zhong)群。
研究(jiu)適應性(xing)進化
生物(wu)(wu)的(de)適應(ying)性(xing)進化涉及到生物(wu)(wu)對極端環境（如(ru)高原、洞穴(xue)等(deng)）的(de)適應(ying)，對光照、溫度、水分、海(hai)拔(ba)等(deng)自然條件的(de)適應(ying)，以及動(dong)物(wu)(wu)對食性(xing)轉換與特(te)化的(de)適應(ying)等(deng)。因此(ci)，針(zhen)對這方面研(yan)究(jiu)需(xu)要選取有明顯差(cha)異的(de)不同環境條件的(de)樣本。以針(zhen)對不同海(hai)拔(ba)高度的(de)樣本的(de)研(yan)究(jiu)為例：
圖：五種仰鼻猴的地理分布，粉(fen)紅圓點表示取樣地點。
黔(qian)金(jin)絲猴(hou)(hou)與越南(nan)金(jin)絲猴(hou)(hou)生(sheng)活在(zai)800-2000米(mi)海(hai)拔(ba)(ba)的(de)貴州(zhou)省與越南(nan)，川(chuan)金(jin)絲猴(hou)(hou)及緬甸(dian)金(jin)絲猴(hou)(hou)居住(zhu)在(zai)海(hai)拔(ba)(ba)3000米(mi)以上的(de)西藏高原及華中山脈，而(er)滇金(jin)絲猴(hou)(hou)生(sheng)活在(zai)長(chang)江(jiang)與湄公(gong)河間海(hai)拔(ba)(ba)3500-4000米(mi)的(de)狹長(chang)地帶(dai)，是棲(qi)息海(hai)拔(ba)(ba)最高的(de)靈長(chang)類(lei)。
科(ke)學(xue)家們研(yan)究了同種內不同棲息海拔(ba)的群體遺(yi)傳。通過比較生活在川(chuan)甘（n=12，2500-3500m）、秦嶺（n=9,2000-3000m）、神農(nong)架（n=5,2000-2500m）的川(chuan)金(jin)絲猴與維(wei)西的滇金(jin)絲猴（n=1，3300-4100m），研(yan)究者還發現了若干(gan)與高海拔(ba)適應(ying)性有關的候選基因(yin)。
? 針對不同(tong)研究方向，樣(yang)品數目的選擇可參照以下原則：
? 選取同一物種自然群體的不同亞種或品系；
? 選(xuan)取(qu)不同地理分布的群(qun)體；
? 要求各(ge)亞(ya)群間劃分明顯(xian)，個(ge)體有一定代(dai)表性；
? 推(tui)薦每個(ge)群體至少10個(ge)樣本，總樣本量不少于(yu)30個(ge)?
看了這些取樣策略和樣品數目推薦，仍然覺得意猶未盡？
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培(pei)訓內容：
參(can)考文獻
[1].Cheng F, Sun R, Hou X, et al. Subgenome parallel selection is associated with morphotype diversification and convergent crop domestication in Brassica rapa and Brassica oleracea[C]// the second asian horticultural congress. 2016:1218-1224.
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