2021-10-12
导读
群体历史主要关注物种在历史上的动态变化及其原因。群体历史研究内容包括物种历史有效群体大小，群体间基因流、群体分化时间三个方面。常与考古学和人文地理知识相结合。
下面来看看具体的分析结果解读：
一、有效群体大小（Ne）
有效群体大小（Ne），是指在一个理想群体中，在随机遗传漂变影响下，能够产生相同的等位基因分布或者等量的同系繁殖的个体数量。采用(PSMC)推测各个群体大小的历史动态。
左侧图看出，约2万年之前三个大群体之间的有效群体大小具有一致性。在大约2万年的时候三个群体的大小开始有显著变化，可能是经历了未知的阻碍导致长江流域窄脊江豚群体变小。右侧图纵坐标代表relative cross-coalescent rates（RCCR），当两个群体基因交流频繁时RCCR趋近于1，当分化成两个独立的群体时该值接近于0。五千年前左右长江江豚与黄海窄脊江豚之间RCCR趋近于0，说明长江江豚已经与其他海洋窄脊江豚之间无基因交流。
群体多态性参数:
θ = 4Neμg
Ne：有效群体大小
μ：每年每位点核苷酸突变速率（中性突变率）
g：时间（个体从出生到繁育下一代的时间，比如人25年）
二、基因流
在群体遗传学上，基因流(Geneflow)，也称基因迁移，是指从一个物种的一个种群向另一个种群引入新的遗传物质，从而改变群体“基因库”的组成。通过基因交流向群体中引入新的等位基因，是遗传变异一个非常重要的来源，影响群体遗传多样性，产生新的性状组合。常见的分析软件为treemix，下面来重点解读。
M：migrate（迁移）
Treemix软件默认只做迁移0到5次的结果，故出图m0（Zero migration event）、m1（One migration event）...m5（five migration events）；
有对应pop_m1.matrix（矩阵图），pop_m1tree（最大似然树Maximum likelihood tree）
左图：
The arrows (migration events) are colored according to their weight（颜色越深权重越大），箭头方向表示迁移方向
The horizontal branch length is proportional to the degree of genetic drift in the branch（ 最下测的标尺与图中分枝中遗传漂移的程度成正比）
The scale bar on the left shows 10 times the average SE of the entries in the sample covariance matrix（左侧的标尺表示样本协方差矩阵中条目SE平均值的10倍。）
右图：
Residual fit from the maximum likelihood tree in (A)，左图是对应的M（x）下输出的最优模型，除此以外还有其他的可能存在的迁移事件，即以右图矩阵图的形式给出。
三、种群动态历史
综合核基因组和胞质基因组系统进化分析、考古发掘结果和历史文献结果以及种群动态分析，本文重建了芥菜的起源和驯化历史，芥菜于8000 - 14000 年前在西亚（中东）地区起源，由西向东沿三条独立路径传播扩张，通过基因突变和渐渗杂交演化出不同的类型。约2500-5120年前，根芥首先从野生芥菜中演化出来，推测其在蒙古和中国东北地区被驯化。此外，野生芥菜被驯化为第三群籽芥，从阿富汗北部沿草原路线向东传播，经河西走廊传入西藏。在第三群籽芥传播过程中，由于基因突变和人工选择演化出第二群黄籽芥菜。与此同时，第三群籽芥从阿富汗南部传播到印度次大陆，在那里它被驯化为第六群印度芥菜。印度芥菜向东扩散，形成了大叶芥菜，进一步向东传播到中国西南地区，演化不同类型的第五群叶用芥菜，并于十八世纪在四川盆地由叶用芥菜驯化出茎用芥菜。基因流分析，表明第四群油用芥菜由第二群与第五群杂交、驯化而来，它继承了第二群的黄色种子颜色和胞质基因组与第五群的早熟特性。
总 结
通过分析物种可能起源地以及各个分布区域中群体的基因变异信息，能够对物种的进化过程进行探索。目前越来越多的种群历史研究与自然选择机制分析或人工驯化基因组分析相结合，揭示物种演化与行成过程中的功能基因，以便辅助改良育种。
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