LECTURE-5-种下数据分析方法概要.ppt

基因流估计 Templeton法常称为嵌套进化枝分析（nested clade analysis），该法将地理分布信息叠加到基因谱系上，采用严密的统计学方法来检验地理分布与基因谱系的关联强度，并由此来解释造成这种原因的进化过程。 具体做法是：首先，采用统计简约法建立无根支序图（cladogram），从这个基因树上可以形成一系列的嵌套的进化枝。然后，将地理信息叠加到支序图上，计算出进化枝距离（clade distance，Dc）和嵌套进化枝距离（nested clade distance，Dn）。进化枝距离Dc是从进化枝地理中心到各进化枝成员的平均空间距离（km），而嵌套进化枝距离是嵌套进化枝地理中心到嵌套进化枝各成员之间的平均空间距离。最后，采用排列检验（permutation test）确定对这种模式的支持度。 从基因谱系估计群口历史 Grant and Bowen（1998）通过比较mtDNA单倍型和核苷酸多态性（nucleotide diversity）作为估算群口历史（demographic）的方法 5. 种界确定 种界确定问题 系统生物学的两大主要任务就是为物种定界和重建它们的系统发育关系 。 超越主观判断，发展种界确定的客观操作方法一直都是一个挑战。传统分类学家用宏观的形态学数据来为物种定界；之后随着分子生物学技术的发展，分子数据也逐步应用到种界确定上来，最近，很多研究提出了用DNA序列数据来检验传统的、形态学上的分类，尤其是线粒体DNA（mtDNA）的分析。 种界确定的分子方法分类 不依赖于系统树的方法： （1）杂交带屏障法 （2）遗传距离与地理距离关联法 （3）绝对遗传距离法 （4）重组域法 （5）群体聚集分析 依赖于系统树的方法： （6）分支单倍型聚集法 （7）谱系排它性标准 （8）内聚性检验法 遗传距离与地理距离关联法 Good与Wake所提出的方法是直接根据“遗传距离-地理距离图”来检测物种界限。这里的遗传距离根据异型酶座位来计算。在该方法中需要对取样样本进行两两比较，在“遗传距离-地理距离直角坐标系”上标出每对比较的结果，然后对所得到的结果做拟合趋势线。若拟合趋势线过坐标原点，则表明基因交流的程度和地理距离相关，取样样本可被认为是同一物种；相反，若拟合趋势线严重偏离坐标原点，则表明样本相互之间基因交流程度与地理距离之间的分歧度不同，取样样本可能包含了多个物种。在用这种方法时可以事先在总样本内定义几个子集，这样在总样本包含多个物种时同时可以检测出哪些样本属于同一物种 。 Good Wake的遗传距离法。(a)表示取样样本之间两两比较的遗传距离-地理距离散点图；(b)表示事先定义的两个子集A、B内部的拟合趋势线；(c)表示所有样本整体散点图的拟合趋势线。根据Good Wake的观点，子集A、B分别为独立的物种，整体取样包含多个物种。 绝对遗传距离法 Highton于1990年提出了另一个根据遗传距离来为物种定界的方法。该方法不考虑地理距离，而是从样本之间的遗传距离的分布频率来为物种定界。Highton认为样本之间的遗传距离是由不同程度的生殖隔离所产生的，并指出Nei D0.15时所比较的两个样本属于同一物种，而Nei D≥0.15时则认为该属于不同的物种。这个观点可以通过D距离的分布频率柱状图来进行直观判断。若取样样本D值频率分布只在Nei D0.15有一个峰值，则可认为取样样本属于同一物种；相反，若D值频率分布在Nei D0.15和Nei D≥0.15处分别有一个峰值，即分布图为双峰是则认为取样样本包含不止一个物种。 Highton的遗传距离法。若结果只有黑线所表示的一个峰值，则所有取样样本是一个物种；而若结果如整个图所示的那样有两个峰值则表明取样样本不止包含一个物种。 重组域法（Field for Recombination, FFR） 重组域法是Doyle于1995年提出的根据等位基因的异质性是否连续来为物种定界的一种方法。该方法认为有性生殖物种种界与等位基因重组范围是一致的。这个方法识别取样样本之间的一个给定座位等位基因差异是否连续。 Doyle认为若样本间等位基因有重叠则表明相互之间有基因交流，在同一个体中同时存在的等位基因属于同一等位基因库，拥有同一等位基因库中的等位基因的样本属于同一个物种。为了使检验的种界更好地和真实种界吻合，可以同时考察多个座位的重组域，然后综合不同座位重组域的划分情况来综合考虑种界的划分。 重组域方法。（a）表示使用单座位为物种定界，样本1、2、3、4、5属于同一物种，6、7、8属于另一物种。（b）表示联合考虑两个座位为物种定界，座位1划分出3个不同重组域，座位2也划分出3个不同重组域，但