群体遗传学基础范文
时间：2023-11-10 17:56:17
群体遗传学基础篇1
1 理论分子群体遗传学的发.展简史
经典群体遗传学最早起源于英国数学家哈迪和德国医学家温伯格于1908年提出的遗传平衡定律。以后， 英国数学家费希尔、遗传学家霍尔丹(Haldane JBS)和美国遗传学家赖特(Wright S)等建立了群体遗传学的数学基础及相关计算方法， 从而初步形成了群体遗传学理论体系， 群体遗传学也逐步发展成为一门独立的学科。群体遗传学是研究生物群体的遗传结构和遗传结构变化规律的科学， 它应用数学和统计学的原理和方法研究生物群体中基因频率和基因型频率的变化， 以及影响这些变化的环境选择效应、遗传突变作用、迁移及遗传漂变等因素与遗传结构的关系， 由此来探讨生物进化的机制并为育种工作提供理论基础。从某种意义上来说， 生物进化就是群体遗传结构持续变化和演变的过程， 因此群体遗传学理论在生物进化机制特别是种内进化机制的研究中有着重要作用[1]。
在20世纪60年代以前， 群体遗传学主要还只涉及到群体遗传结构短期的变化， 这是由于人们的寿命与进化时间相比极为短暂， 以至于没有办法探测经过长期进化后群体遗传的遗传变化或者基因的进化变异， 只好简单地用短期变化的延续来推测长期进化的过程。而利用大分子序列特别是DNA序列变异来进行群体遗传学研究后， 人们可以从数量上精确地推知群体的进化演变， 并可检验以往关于长期进化或遗传系统稳定性推论的可靠程度[1]。同时， 对生物群体中同源大分子序列变异式样的研究也使人们开始重新审视达尔文的以“自然选择”为核心的生物进化学说。20世纪60年代末、70年代初， Kimura[2]、King和Jukes[3]相继提出了中性突变的随机漂变学说: 认为多数大分子的进化变异是选择性中性突变随机固定的结果。此后， 分子进化的中性学说得到进一步完善[4]， 如Ohno[5]关于复制在进化中的作用假说: 认为进化的发生主要是重复基因获得了新的功能， 自然选择只不过是保持基因原有功能的机制; 最近Britten[6]甚至推断几乎所有的人类基因都来自于古老的复制事件。尽管中性学说也存在理论和实验方法的缺陷， 但是它为分子进化的非中性检测提供了必要的理论基础[7]。目前， “选择学说”和“中性进化学说”仍然是分子群体遗传学界讨论的焦点。
1971年， Kimura[8]最先明确地提出了分子群体遗传学这一新的学说。其后， Nei从理论上对分子群体遗传学进行了比较系统的阐述。1975年， Watterson[9]估算了基于替代模型下的DNA多态性的参数Theta(θ)值和期望方差。1982年， 英国数学家Kingman[10， 11]构建了“溯祖”原理的基本框架， 从而使得以少量的样本来代表整个群体进行群体遗传结构的研究成为可能， 并可以进一步推断影响遗传结构形成的各种演化因素。溯祖原理的“回溯”分析使得对群体进化历史的推测更加合理和可信。1983年， Tajima[12]推导了核甘酸多样度参数Pi(π)的数学期望值和方差值。此后， 随着中性平衡的相关测验方法等的相继提出[13~15]， 分子群体遗传学的理论及分析方法日趋完善[16]。
近20年来， 在分子群体遗传学的基础上， 又衍生出一些新兴学科分支， 如分子系统地理学(molecular phylogeography)等。系统地理学的概念于1987年由Avise提出， 其强调的是一个物种的基因系谱当前地理分布方式的历史成因[17]， 同时对物种扩散、迁移等微进化历史等进行有效的推测[18]。
2 实验植物分子群体遗传研究内容及进展
基于DNA序列变异检测手段的实验分子群体遗传学研究始于1983年， 以Kreitman[19]发表的“黑腹果蝇的乙醇脱氢酶基因位点的核苷酸多态性”一文为标志。以植物为研究对象的实验分子群体遗传学论文最早发表于20世纪90年代初期[20， 21]， 但是由于当时DNA测序费用昂贵等原因， 植物分子群体遗传学最初发展比较缓慢， 随着DNA测序逐渐成为实验室常规的实验技术之一以及基于溯祖理论的各种计算机软件分析程序的开发和应用， 实验分子群体遗传学近10年来得到了迅速的发展， 相关研究论文逐年增多， 研究的植物对象主要集中在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)及重要的农作物如玉米(Zea mays L.)、大麦(Hordeum vulgare L.)， 水稻(Orazy sativa L.)、高粱(Sorghum bicolor L.)、向日葵(Helianthus annuus L.)等上[16]。其研究内容涵盖了群体遗传结构(同源DNA分化式样)、各种进化力量如突变， 重组， 连锁不平衡、选择等对遗传结构的影响、群体内基因进化方式(中性或者适应性进化)、群体间的遗传分化及基因流等。同时， 通过对栽培物种与野生祖先种或野生近缘种的DNA多态性比较研究， 分子群体遗传学在研究作物驯化的遗传学原因及结果等也取得了重要的进展， 如作物驯化的遗传瓶颈， 人工选择对“驯化基因”核苷酸多态性的选择性清除(selective sweep)作用等等。
2.1 植物基因或基因组DNA多态性
分子群体遗传学的研究基础是DNA序列变异。同源DNA序列的遗传分化程度是衡量群体遗传结构的主要指标， 其分化式样则是理解群体遗传结构产生和维持的进化内在驱动力诸如遗传突变、重组、基因转换的前提。随着DNA测序越来越快捷便利及分子生物学技术的飞速发展， 越来越多的全基因组序列或者基因序列的测序结果被发表， 基因在物种或群体中的DNA多态性式样也越来越多地被阐明。
植物中， 对拟南芥和玉米基因组的DNA多态性的调查最为系统， 研究报道也较多。例如， Nordborg等[22]对96个样本组成的拟南芥群体中的876个同源基因片段(0.48 Mbp)的序列单核苷酸多态性进行了调查， 共检测到17 000多个SNP， 大约平均每30 bp就存在1个SNP位点。而Schmid等[23]的研究结果显示: 拟南芥基因组核甘酸多态性平均为0.007( W)。Tenaillon等[24]对22个玉米植株的1号染色体上21个基因共14 420 bp序列的分析结果显示玉米具有较高的DNA多态性(1SNP/27.6 bp、 =0.0096)。Ching等[25]研究显示: 36份玉米优系的18个基因位点的非编码区平均核苷酸多态性为1SNP/31 bp， 编码区平均为1SNP/124 bp， 位点缺矢和插入则主要出现在非编码区。此外， 其他物种如向日葵、马铃薯(Solanum tuberosum)、高粱、火矩松(Pinus taeda L.)、花旗松(Douglas fir)等[26～30]中部分基因位点的DNA多态性也得到调查， 结果表明不同的物种的DNA多态性存在较大的差异。
繁育方式是显著影响植物基因组的DNA多态性重要因素之一。通常来说， 自交物种往往比异交物种的遗传多态性低， 这已经被一些亲缘关系相近但繁育方式不同的物种如Lycopersicon属植物和Leavenworthia属植物的种间比较研究所证实[31， 32]。但是在拟南芥属中则不然， Savolainen等[33]比较了不同繁育方式的两个近缘种Arabidopsis thaliana(自交种)和Arabidopsis lyrata(异交种)的乙醇脱氢酶基因(Alcohol Dehydrogenase)的核苷酸多态性， 结果发现A. thaliana的核苷酸多态性参数Pi值为0.0069， 远高于A. lyrata的核苷酸多态性(Pi=0.0038)。
2.2 连锁不平衡
不同位点的等位基因在遗传上不总是独立的， 其连锁不平衡程度在构建遗传图谱进行分子育种及图位克隆等方面具有重要的参考价值。Rafalski和Morgante等[34]在比较玉米和人类群体的连锁不平衡和重组的异同时对连锁不平衡的影响因素做了全面的阐述， 这些因素包括繁育系统、重组率、群体遗传隔离、居群亚结构、选择作用、群体大小、遗传突变率、基因组重排以及其他随机因素等。物种的繁育系统对连锁不平衡程度具有决定性的影响， 通常来说， 自交物种的连锁不平衡水平较高， 而异交物种的连锁不平衡水平相对较低。但是也有例外， 如野生大麦属于自交物种， 然而它的连锁不平衡水平极低[35~37]。
拟南芥是典型的自交植物， 研究表明: 拟南芥组基因大多数位点的连锁不平衡存在于15～25 kb左右的基因组距离内[22]， 但是在特定位点如控制开花时间的基因及邻接区域， 连锁不平衡达到250 kb的距离[38]。拟南芥基因组高度变异区段同样具有较强的连锁不平衡[39]。这些研究结果说明拟南芥非常适合构建连锁图谱， 因为用少量的样本就可以组成一个有效的作图群体。除拟南芥外， 其它自交物种大多表现出较高的连锁不平衡水平， 如大豆的连锁不平衡大于50 kb[40]; 栽培高粱的连锁不平衡大于15 kb[41]; 水稻的Xa位点连锁不平衡可以达到100 kb以上[42]。
与大多数自交物种相比， 异交物种的连锁不平衡程度则要低得多。例如， 玉米的1号染色体的体连锁不平衡衰退十分迅速，大约200 bp距离就变得十分微弱[24]， 但是在特定的玉米群体如遗传狭窄的群体或者特定基因位点如受到人工选择的位点， 连锁不平衡水平会有所增强[43~46]。野生向日葵中， 连锁不平衡超过200 bp的距离就很难检测到(r=0.10)， 而栽培向日葵群体连锁不平衡程度则可能够达到约1 100 bp的距离(r=0.10)[26]。马铃薯的连锁不平衡在短距离内下降迅速(1 kb降到r2=0.2左右)， 但在1Kb以外下降却十分缓慢(10 cM降到r2=0.1)[27]。此外， 异交繁育类型的森林树种如火矩松、花旗松等同样显示出低水平的连锁不平衡[30， 31]。
转贴于 2.3 基因组重组对DNA多态性的影响
基因组的遗传重组是指二倍体或者多倍体植物或者动物减数分裂时发生的同源染色体之间的交换或者转换[47]。它通过打破遗传连锁而影响群体的DNA多态性式样， 其在基因组具体位点发生的概率与该位点的结构有很大的关系， 基因组上往往存在重组热点区域， 如玉米的bronze(bz)位点， 其重组率高于基因组平均水平100倍以上[48]; 并且重组主要发生在染色体上的基因区域， 而不是基因间隔区[49， 50]。同时， 在基因密度高的染色体区段比基因密度低的染色体区段发生重组的频率也要高得多[41， 51]; 在不同的物种中， 基因组重组率平均水平也有很大的差异。如大麦群体基因组的重组率为 =7～8×10–3 [52]，高于拟南芥( =2×10–4)40倍[27]， 但只有玉米( =12～14×10–3)的一半左右[24]。
目前有很多关于重组和DNA多态性之间的相关关系的研究， 但是没有得到一致的结论。部分研究显示重组对DNA多态性具有较强的影响。如Tenaillon等[24]研究显示玉米1号染色体的DNA多态性高低与重组率具有较高的相关性(r=0.65， P=0.007)， 野生玉米群体、大麦及野生番茄也都存在同样的现象[52~54]。而在拟南芥中， 重组对DNA多态性的贡献率就非常低[22]。Schmid等[23]用大量的基因位点对拟南芥群体的核苷酸多态性进行调查后发现: 重组率与核苷酸多态性相关关系不显著; Wright等[55]调查了拟南芥1号和2号染色体的6个自然群体序列变异式样， 结果显示， 在着丝粒附近重组被抑制的染色体区域， 核苷酸多态性并没有随之降低。说明了拟南芥基因组的重组率与DNA多态性并没有必然的相关关系。Baudry等[31]对番茄属内5个种进行了比较研究， 结果也显示重组对种群间的DNA多态性的影响也不明显。
2.4 基因进化方式(中性进化或适应性进化)
分子群体遗传学有两种关于分子进化的观点: 一种是新达尔文主义的自然选择学说， 认为在适应性进化过程中， 自然选择在分子进化起重要作用， 突变起着次要的作用。新达尔文主义的主要观点包括: 任何自然群体中经常均存在足够的遗传变异， 以对付任何选择压力; 就功能来说， 突变是随机的; 进化几乎完全取决于环境变化和自然选择; 一个自然群体的遗传结构往往对它生存的环境处于或者接近于最适合状态; 在环境没有发生改变的情况下， 新突变均是有害的[56]。另一种是日本学者Kimura为代表的中性学说， 认为在分子水平上， 种内的遗传变异(蛋白质或者DNA序列多态性)为选择中性或者近中性， 种内的遗传结构通过注入突变和随机漂变之间的平衡来维持， 生物的进化则是通过选择性突变的随机固定(有限群体的随机样本漂移)来实现， 即认为遗传漂变是进化的主要原因， 选择不占主导地位[2~4]。这两种学说， 在实验植物分子群体遗传学的研究中都能得到一定的支持。
对植物基因在种内进化方式的研究主要集中在拟南芥菜、玉米、大麦等农作物及少数森林树种。Wright和Gaut[16]对2005以前发表的相关文章进行详细的统计， 结果显示: 拟南芥中大约有30%的基因表现为适应性进化; 玉米中大约有24%的基因表现为非中性进化; 大麦的9个基因中， 有4个受到了选择作用的影响。
选择作用主要包括正向选择、平衡选择、背景选择及稳定选择， 它们单独或者联合对特定基因的进化方式产生影响。如花旗松中的控制木材质量和冷硬性状的基因[30]、火炬松的耐旱基因[29]、欧洲山杨(European aspen)的食草动物诱导的蛋白酶抑制基因(Herbivore-induced Protease Inhibitor)等[57]， 经检测在各自的群体受到了正向选择、平衡选择、背景选择单独或者多重影响。植物抗性基因(R基因)是研究得比较深入的一类基因， 大部分研究结果显示抗性基因具有高度的多态性， 并经受了复杂的选择作用[58]。Liu和Burke[26]对栽培大麦和野生大麦群体中9个基因在调查显示其中的8个基因受到稳定选择。Simko等[27]对47份马铃薯66个基因位点调查表明， 大部分基因位点在马铃薯群体进化过程中受到了直接选择或者分化选择作用。以上对不同物种的不同基因位点的研究都强调了分子进化的非中性的结果， 这说明选择在基因的进化过程中具有非常重要的作用; 另一方面， 中性进化的结果报道较少， 或被有意或者无意地忽略， 事实上即使在强调选择作用的研究文献中， 仍然有相当一部分基因表现为中性进化， 说明在种内微观进化的过程中， 选择作用和中性漂变作用可能单独或者联合影响了物种内不同的基因位点， 共同促进了物种的进化。
2.5 群体遗传分化
分子群体遗传学一个重要的研究内容是阐明物种不同群体之间甚至不同物种群体之间(通常近缘种， 如栽培种及其近缘种或祖先野生种)遗传结构的差异即遗传分化， 并推测形成这种差异的原因， 从而使人能够更好地理解种群动态。
植物种内不同群体间遗传分化的研究案例有很多， 典型的有: (1)拟南芥全球范围内的遗传分化。Kawabe和Miyashita[59]利用碱性几丁质酶A(ChiA)、碱性几丁质酶B(ChiB)及乙醇脱氢酶(Ahd)3个基因对拟南芥进行群体亚结构的分析， 结果只有ChiB显示出一定的群体亚结构， 而ChiA、Ahd的系统学聚类与样本地理来源之间没有表现出任何相关关系，这样的结果暗示了拟南芥近期在全球范围内经历了迅速扩张。Aguade[60]和Mauricio等[61]分别用不同的基因、Schmid等[23]用多基因位点进行的拟南芥分子群体遗传学研究也支持同样的结论。(2)森林树种的遗传分化。Ingvarsson等[62]发现欧洲山杨的日长诱导发芽的侯选基因(phyB)变异方式呈现出纬度渐变方式， 表明欧洲山杨出现了明显的适应性分化; Ingvarsson等[63]对多个基因单倍型地理格局分布的研究同样发现欧洲杨具有明显的地理遗传分化。但是研究表明花旗松(Pseudotsuga menziesii)[30]、火炬松(Pinus taeda)[29]、圆球柳杉(Cryptomeria japonica)等[64]等物种没有发生明显遗传多样性的地理分化。
植物不同物种间遗传分化的研究主要集中对在栽培种及其野生近缘种的DNA多态性的比较上。由于早期的驯化瓶颈及人工选择繁育等遗传漂变作用结果[65]。栽培物种的遗传多样性通常都低于他们的野生祖先种。Hamblin等[28]利用AFLP结果筛选得到基因片段的DNA多态性， 对栽培高粱(S. bicolor)和野生高粱(S. propinquum)进行了比较研究， 结果表明: 野生高粱的平均核苷酸多态性大约为0.012( )，大约是栽培高粱的4倍。Liu等[26]的研究显示: 野生向日葵中， 核苷酸多态性达到0.0128( )、0.0144( W)，显著高于栽培向日葵的0.0056( )、0.0072( W)。Eyre-Walker等[66]对栽培和野生玉米Adh1基因大约1 400 bp的序列研究表明: 栽培玉米的遗传多样性大约只有野生玉米种(Zea mays subsp. parviglumis)的75%。Hyten等[67]的研究显示野大豆的平均核苷酸多态性为0.0217( )、0.0235( W)， 地方种则分别为0.0143( )、0.0115( W)，大约为野大豆的66%( )和49%( )。以上结果充分反应了栽培物种驯化过程中曾遭受过瓶颈效应。
3 分子系统地理学
分子系统地理学是在分子群体遗传学的基础上， 衍生出的新学科分支。早在20世纪的60年代， Malecot[68]就发现了基因的同一性随地理距离增加而减少的现象; 1975年Nei的《分子群体遗传学和进化》一书中也提到在描述群体的遗传结构时要重视基因或者基因型的地理分布[1]; 1987年Avise等[17]提出了系统地理学概念。在植物方面， 分子地理系统学研究取得很多重要的成果。如对第四世纪冰期植物避难所的推测及冰期后物种的扩散及重新定居等历史事件的阐释， 其中最为典型的研究是对欧洲大陆冰期植物避难所的确定及冰期后植物的重新定居欧洲大陆的历史事件的重现。如欧洲的栎属植物的cpDNA的单倍型的地理分布格局表明， 栎属植物冰期避难所位于巴尔干半岛、伊比利亚岛和意大利亚平宁半岛， 现今的分布格局是由于不同冰期避难所迁出形成的[69]。King和Ferris[70]推测欧洲北部的大部分欧洲桤木种群是从喀尔巴阡山脉这个冰期避难所迁移后演化形成的。Sinclair等[71， 72]推测欧洲赤松在第四纪冰期时的避难所可能是在爱尔兰岛或者在法国的西部。此外， 分子系统地理学在阐明了一些栽培作物的驯化历史事件如驯化发生的次数及驯化起源地等方面也取得了重要的进展。如Olsen等[73]对木薯(Manihot esculenta)单拷贝核基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase)在木薯群体中单倍型的地理分布方式深入调查后推测: 栽培木薯起源于亚马逊河流域南部边界区域。Caicedo等[74]利用核基因果实液泡转化酶(fruit vacuolar invertase)的序列变异阐明了栽培番茄(Lycopersicon esculentum)的野生近缘种(Solanum pimpinellifolium )的种群扩张历史， 基因变异的地理分布方式表明栽培番茄起源于秘鲁北部， 然后逐步向太平洋岸边扩张。Londo等[75]利用一个叶绿体基因和两个核基因的变异对两个亚洲的栽培籼、粳亚种及其近缘野生种进行了系统地理学研究， 阐明了籼、粳稻分别起源于不同的亚洲野生稻(O. rufipogon)群体， 其中籼稻起源于喜马拉雅山脉的南部的印度东部、缅甸、泰国一带， 而粳稻则驯化于中国南部， 等等。
4 小结与展望
群体遗传学基础篇2
关键词：木兰科；遗传多样性；研究
木兰科（Magnoliaceae）植物是古老的第三纪孑遗植物，分布于亚洲、美洲的热带至温带，我国有11属约9O种，主要分布在长江以南，华南至西南的地方[1]。据记载，木兰科是被子植物中受到严重威胁种类最多的科，其中有8属35种是中国濒危稀有植物[2]。
生物保护的最终目标是保证物种或居群的延续及维持物种的进化潜力[2]。物种的遗传多样性既是其维持繁殖活力和适应环境变化的基础，同时又是其它一切多样性的基础[3]，而居群的遗传多样性水平在相当程度上制约着一个居群对环境的适应能力，可以因此预测这个居群未来的发展趋势[4]。种内遗传变化是物种适应环境变化以及物种进化的基础，对物种保护有重要意义[5]。
近年来野生居群遗传多样性的减少已经成为保护生物学最关注的问题[6]，从一个居群或物种的遗传数据可以估算出它的遗传多样性水平、遗传漂变的影响力、遗传分化程度和基因流，了解这些数据是防止这个居群或物种灭绝必须做的第一步[7]。因此，了解木兰科植物中如华木莲、巴东木莲、乐昌含笑等濒危物种的遗传多样性并据此分析其致濒原因，这对保护物种多样性具有非常重要的意义。同时，也有益于研究木兰科的系统分类，系统发育、分布及其起源，被子植物的起源与演化等问题。
1 华木莲属（Sinomanglietia）
1.1 华木莲（S. glauca）
在1999年国务院公布的《国家重点保护野生植物名录》中，华木莲被列为一级保护植物。根据IUCN（国际自然与自然资源保护联合会）（2001）公布的“2001 IUCN Red List Categories and Criteria”，如果一个物种的生活区域不超过100 km2，仅存一个居群，且个体数量还在持续减少，则这个物种属于极度濒危物种。华木莲仅分布于27°34′N～27°36′N，114°19′E～114°22′E[8]，总面积仅16 km2左右，属于极度濒危物种。因此，对华木莲的遗传多样性进行研究，进而探讨其濒危的原因将对华木莲的保护及物种多样性的保护有着非常重要的意义。
林新春和俞志雄利用RAPD分子标记对华木莲的l9个天然群体进行了遗传多样性分析，结果表明：华木莲居群在遗传距离为0.205处可分为三大类：玉金山居群、模式标本树周围居群、模式标本树对面山上的其余居群；19个居群之间的遗传相似性指数介于0.7000～0.9389之间，遗传距离值介于0.0931～0.3808之间，平均观察等位基因数与平均有效等位基因数分别为1.5444和1.3l34，平均基因多样度和平均Shannon信息指数分别为0.1847和0.2782[9]。
华木莲自然居群的遗传多样性水平低于一般物种。与其它濒危植物相比，它低于观光木、北美鹅掌楸及中国鹅掌楸，高于版纳青梅，可能与水杉相当而高于银杉。其居群间的分化可能主要受环境因子选择和基因流阻隔的影响，华木莲陷入濒危之境的主要原因可能是生境破坏严重和它自身的生物生态学特性。应对华木莲现有生境进行保护，并人工促进生长更新，扩大现有居群，提高遗传多样性，并开展迁地保护。
廖文芳和夏念和运用ISSR标记对采自江西宜春的华木莲进行遗传多样性研究，结果表明，无论与物种的遗传多样性平均水平，还是与同科的乐昌含笑和观光木，或其它特有、珍稀濒危物种相比，华木莲的遗传多样性都是很低的，其遗传结构显示了它作为珍稀濒危物种的特性[10]。研究指出了导致华木莲遗传多样性较低的两个可能原因：一是华木莲演化历史与生境破坏。最早的、最可靠的木兰科大化石出现在白垩纪[11]，第三纪时，木兰科植物曾经广泛分布于北半球[12]，到第四纪，我国东部出现了干冷与湿暖气候的交替变化[13]，极不利于当地植物的生长，华木莲的生长可能在历史的气候变迁中遭遇了严重的瓶颈效应，从而遗传多样性极低。二是人为破坏。华木莲是国家保护树种，而且个体很少，竹林中的成年华木莲大树在当地的林业部门有记录，而幼苗则无记录，农民为其自身的利益，常在竹林管理时将华木莲幼苗清除，使华木莲个体数量急剧减少，直接导致了华木莲遗传多样性的降低。人为破坏是导致华木莲遗传多样性低的直接原因，而低的遗传多样性是导致华木莲濒危的主要原因。
在保护珍稀濒危植物中，栖息地的保护被认为是最重要的。由于华木莲种群数量稀少，生长区域狭窄，遗传多样性水平低，抗干扰能力弱，因此，对华木莲的保护应以就地保护为主，将华木莲的整个生长区域保护起来，以提高其遗传多样性。为了增加遗传变异，在就地保护的同时，还应该进行迁地保护。在迁地保护过程中应尽可能地从华木莲的整个生长区引种，由于华木莲靠昆虫传粉（主要是甲虫），种子的传播主要依靠鸟类，在进行迁地保护时，应充分保证移栽后华木莲的正常繁殖，在选择栽培地时，尽量选择与华木莲原始生境相似，受外界干扰少的区域，以保证移栽后华木莲的成活及生长；同时，应该尽量避免移栽幼苗，而采用种子培育的方法进行移栽 [10]。
2 木莲属（Manglietia）
2.1 巴东木莲（M. patungensis）
巴东木莲隶属于木兰科木莲属，为我国特有珍稀濒危物种。分布范围狭窄，仅见于湖北、湖南、重庆及四川的局部地区，且极为零散，很多居群的个体数量不超过10株，较大的分布点估计有30株以上。垂直分布多见于海拔600～1000 m 的密林中[14]，其树形美观、四季常绿，是良好的园林绿化树种，树皮为中药厚朴的代用品。尽管我国的植物学工作者对其繁殖技术进行了一定的研究[15，16]，但整体来看研究较少，资料欠缺，尤其在居群遗传多样度及遗传结构方面。
何敬胜等[17]采用等位酶分子标记的技术和方法，系统地对巴东木莲遗传多样性、遗传变异程度进行了研究。结果表明，巴东木莲具有较高的遗传多样性和一定程度的遗传分化。[此为18号文献，与17号文献的顺序应该调整一下。]较高的遗传多样性可能与其繁育系统等生物学特性、生活习性及生境特点有关。其次，巴东木莲为长寿命多年生的树种，而且种子萌发能力较强[18]，在相当长的时间内可以保持原有的遗传多样性。最后，巴东木莲所处的长江流域地形复杂、气候差异显著，在第四纪冰川期成为许多第三纪古老植物和特有植物的避难所，并形成一个遗传多样性孑遗中心，也是木兰科植物的现代分布中心和多样性中心之一。与受第四纪冰川影响更大的北美相比，该地区更有利于物种在冰期保持遗传多样性，从而削弱冰期后的瓶颈效应。
巴东木莲目前仍有较高的遗传多样性，说明导致它濒危的不是遗传基础，而是生境破坏。因此，建议以就地保护为主，迁地保护为必要补充[17]。
3 含笑属（Michelia）
3.1 乐昌含笑（Mi. chapensis）
乐昌含笑，木兰科含笑属植物，自然分布于我国中亚热带偏南地区，是南方常绿阔叶林的主要组成树种之一。原始林因受人为砍伐的影响，现呈间断零散分布，水平分布东起福建武夷山，西至贵州黔东南山区，南至广东怀集，北达湖南慈利，包括江西、湖南、广东、广西、贵州、福建六省[19]。乐昌含笑自20世纪90年代中期被作为优良绿化树种推出后，在华东地区得到广泛研究利用，其引种育苗、嫁接繁殖等方面的技术很快被攻克了。但是，由于乐昌含笑开发利用前期被无节制地采种和砍伐，野生资源遭到了严重的破坏，遗传多样性受到严峻考验。
姜景名和滕花景应用随机扩增多态DNA（RAPD）标记方法分析了珍稀木兰科植物乐昌含笑6个种群的遗传多样性及分化程度，探讨了其群体遗传结构。研究结果揭示乐昌含笑具有较高的遗传多样性，平均Shannon指数为0.4751，多态位点频率高达81.98%，种群间的基因分化系数为22.26%[20]。
乐昌含笑群体内的遗传变异大于群体间的遗传变异，所以在进行种质收集或种源试验时，可以适当地在群体内加大取样单株的数量，以增加遗传变异的来源[20]。
4 鹅掌楸属（Liriodendron）
鹅掌楸属现存2种，一种是生长在我国中部和南部山区的中国鹅掌楸（L. chinese），另一种是生长在美国中西部至加拿大东南部一带的北美鹅掌楸（L. tulipifera），既是地球上残存并处于濒危状态的双种属，被称为跨洲际分布的特殊类型“树种对”，又是优良的杂交育种配对亲本种[21-22]。
20世纪90年代Parks等人[23]和Parks本人[24] 分别利用等位酶标记和RFLP技术进行了中国鹅掌楸与北美鹅掌楸的遗传分析，计算出Nei’s遗传距离为0.434，北美鹅掌楸的群体遗传变异与遗传多样性大于其他异交授粉树种。国内同时期的研究得出了鹅掌楸育种潜力大，中国鹅掌楸与北美鹅掌楸各自空间格局形成的假说[21，25]。1997年朱晓琴等人通过等位酶分析研究，认为鹅掌楸种内遗传多样性水平较高，种内遗传变异的20.6%分布在群体间、79.4%分布在群体内，东部分布亚区的多样性水平和群体问分化程度高于西部，其遗传多样性水平随着纬度增加而递减[26-27]。近年来，逐步开展了鹅掌楸花粉流标记和检测鹅掌楸属种间杂交的花粉污染等研究[28-29]。
刘丹和顾万春运用群体遗传学原理、RAPD分子标记技术，从DNA分子水平阐述鹅掌楸的群体遗传多样性、群体遗传变异规律等，探讨中国鹅掌楸、北美鹅掌楸遗传变异丰富程度及杂种鹅掌楸的偏重亲本杂交程度，为鹅掌楸遗传资源保存、测定、评价和利用提供实验依据[30]。
RAPD所提供的遗传信息与已发表的中国鹅掌楸等位酶揭示的遗传规律大致相符。研究结果从分子水平上进一步证实了中国鹅掌楸群体具有丰富的遗传多样性，并证实了北美鹅掌楸遗传多样性要高于中国鹅掌楸。
在中国鹅掌揪、北美鹅掌揪的等位酶研究中，用RAPD分析结合表型研究的结果都表明鹅掌楸存在着广泛而丰富的遗传变异，但为什么又处于濒危状态？许多学者分别从不同角度进行了论证，多数人认为是生殖上隔离和濒危生态造成鹅掌楸日趋濒危，但如何挖掘其广泛的遗传资源，还有待探讨。
5 观光木属（Tsoongiodendron）
5.1 观光木（Tsoongiodendron odolum）
观光木是木兰科单种属植物，其形态与含笑属相近，因其聚合果于果熟时愈合而与含笑属不同，是研究被子植物系统发育方面的重要材料。该种分布区很广，包括湖南、江西南部、福建、广东、广西、云南东部及海南，但种群通常较小，为稀有植物，是我国二级保护植物[31]。
黄久香和庄雪影应用随机扩增多态DNA（RAPD）标记方法来研究华南四地不同观光木种群的遗传多样性特点，结果揭示观光木具有较高的遗传多样性，平均Shannon指数为0.3565，Nei’s指数为0.2597，多态位点频率高达78.13%[32]。据罗光佐等人应用RAPD对木兰科中国鹅掌楸和北美鹅掌楸种群间基因分化研究的结果，中国鹅掌楸和北美鹅掌楸的Shannon多样性指数也较高，分别为0.6189和0.5806，基因分化系数分别为63.55% 和9.46%[33]。与之比较，观光木的遗传多样性指数比两种鹅掌楸属植物都低，种群间的平均分化系数为27.01% ，其种群间的遗传分化程度界于北美鹅掌楸和鹅掌楸之间。而与双子叶植物的遗传变异水平（Gs =0.273）[34]对比，观光木的遗传分化程度稍高。
群体遗传学基础篇3
【摘要】 为了研究中国南方汉族人群中D2S1338和D19S433基因座遗传多态性，并应用于常规法医学亲子鉴定，采用Chelex-100法提取基因组DNA，IdentifilerTM试剂盒对D2S1338等15个常染色体STR基因座进行复合扩增，扩增产物经ABI3100 DNA测序仪电泳并收集电泳信息，用GeneScan 3.0和Genetype 3.7软件分析受检者的STR基因型，统计分析D2S1338和D19S433基因座的基因频率等基础数据。结果表明：获得了D2S1338、D19S433两个STR基因座各等位基因的基因频率、杂合度（H）、个体识别率（Dp）、多态信息量（PIC）及非父排除率（PE）等基础数据；基因频率经χ2检验，符合Hardy-Weinberg平衡。观察185例认定亲子关系案例计370次减数分裂，未观察到D2S1338、D19S433基因的突变。结论： D2S1338和D19S433基因座在中国南方汉族人群中有较好的基因型分布，多态信息量高，突变率低，适用于作为法医学亲子鉴定、个体识别的遗传标记。
【关键词】 STR基因座； 复合扩增； 遗传多态性； 遗传标记
Polymorphism of D2S1338 and D19S433 Loci in Southern Chinese Han Nationality Population and Its Application
Abstract This study was aimed to investigate the polymorphism of D2S1338 and D19S433 loci in Southern Chinese Han nationality population，and to evaluate its forensic application. The DNA was extracted by chromatography on che-lex-100. Fifteen STR loci (D2S1338，D19S433 etc.) were amplified by IdentifilerTM kit and analyzed by 3100 genetic analyzer. The softwares of analysis were GeneScan 3.0 and Genetype 3.7. The results indicated that the allele frequencies of H，DP，PIC，PE of D2S1338 and D19S433 loci were obtained . The allele frequency of samples were in Hardy-Weinberg equilibrium by χ2 test. No mutation was found on D2S1338 and D19S433 loci in 370 cases of meiosis. It is concluded that the D2S1338 and D19S433 loci are high polymorphic and their mutation rates in Southern Chinese Han nationality population are low. Their good distribution is suitable for forensic inpidual identification and paternity testing.
Key words STR loci; Multiple amplification genetic; polymorphism; genetic marker
短串联重复序列（short tandem repeat，STR)是人类基因组中广泛存在的一类具有高度多态性和稳定性的遗传标志，目前STR的等位基因及基因型的检测广泛应用于人类遗传学检查。D2S1338和D19S433是美国ABI公司在CODIS系统的13个检测位点的基础上增加的两个STR检测位点。本研究旨在对中国南方汉族人群中该两位点的分布情况进行调查，以获得该两位点的遗传多态性信息。
材料和方法
材料
样本为深圳市输血医学研究所常规亲子鉴定案例积累的血样，均为5%EDTA抗凝全血。
方法
采用Chelex-100法提取基因组DNA［1］，扩增反应采用美国ABI公司的IdentifilerTM试剂盒进行复合扩增，扩增产物经ABI 3100 DNA测序仪电泳，应用GeneScan 3.0和Genetype 3.7分析软件分析样本信息，并进行STR分型。用该方法对本研究所的225例常规亲子鉴定案例进行了检测，本研究统计分析其中的458个南方汉族无关个体D2S1338、D19S433的STR基因型，进行群体遗传多态性调查，并观察185例认定亲子关系案例（RCP>99.99%）中该两个基因座的基因突变率。
统计学分析
所得群体数据经Hardy-Weinberg平衡检验，并应用Modified-Powerstates软件计算各位点的等位基因频
率、杂合度、多态信息量、个体识别率及非父排除率［2］。
结果
等位基因及频率的检出
共检测458个样本，D2S1338基因座检出12个等位基因，58种基因型，频率最高的是19（0.1889）（表1）；D19S433基因座检出13个等位基因，47种基因型，频率最高的是13（0.2685）（表2）。经χ2检验，该两基因座的等位基因在南方汉族群体中的多态性分布符合Hardy-Weinberg平衡。Table 1. Frequence distribution of D2S1338 locus of Southern Chinese Han nationality population (略)Table 2. Frequence distribution of D19S433 locus of Southern Chinese Han nationality population (略)
等位基因的杂合度（H）、多态信息量（PIC）、个体识别率（DP）及非父排除率（PE）等参数
结果见表3。由表3可以看出，D2S1338和D19S433两位点的DP值分别为0.96和0.94，H值分别为069和0.71。Gill等［3］认为DP>0.9、H>0.7的基因具有高鉴别力。按此标准，该两位点均属于高鉴别力、高杂合度、高信息量的遗传位点。Table 3. Polymorphic parameter of D2S1338 and D19D433 loci in Southern Chinese Han Nationality Population（略）
基因突变率
在185例认定亲子关系的案例（RCP>99.99%）计370次减数分裂中，没有发现的基因突变。两基因座的遗传均符合孟德尔遗传规律。
法医学应用
将该两基因座应用于32例亲子鉴定案例中，观察到的非父排除率D2S1338为0.71，而D19S433为064。
与新疆维吾尔族、广西3个少数民族人群的比较
本研究结果分别与新疆维吾尔族、广西3个少数民族人群［4-5］D2D1338、D19D433基因座遗传参数进行了比较，t检验表明，均没有显著性差异（P>005）（表4、表5）。Table 4. Frequence distribution of D2S1338 in diffrent nationality populations（略）Table 5. Frequence distribution of D19S433 in diffrent nationality populations（略）
讨论
Identifiler试剂盒是广泛应用于法医学鉴定的试剂盒，除了包括美国CODIS（combined DNA index system）的13个STR基因座以外，增加了D2S1338和D19S433两个STR基因座，其核心序列及染色体定位分别为: ［TGCC］n［TTCC］n、2q35-37.1和［AAGG］n、19q12-13.1。我们业已获得了中国南方汉族人群CODIS系统中13个STR基因座的基因频率等基础数据［6-7］，并对该13个基因座的基因突变率［8］、假变异［9］情况进行了分析。本研究对中国南方汉族CODIS系统以外的D2S1338、D19S433基因座进行了检测分析，获得了该两个基因座的基因频率、杂合度（H）、多态信息量（PIC）、个体识别率（DP）及非父排除率（PE）等基础数据，并将检测结果与新疆维吾尔族、广西3个少数民族人群的检测结果进行了比较，结果表明均无显著性差异(P>005)。邓志辉等报道，在532例认定亲子关系的案例（RCP>99.99%）中观察到中国南方汉族CODIS系统13个STR基因座中有10个基因座存在基因突变［8］，1个基因座（D8S1179）有假变异现象［9］。本研究观察185例认定亲子关系的案例（RCP>99.99%）没有发现D2S1338、D19S433基因座的基因突变，霍振义等曾观察592例认定亲子关系的案例，亦未发现该两个基因座的变异［10］。上述分析结果显示，D2S1338和D19S433两个基因座在中国南方汉族群体中基因频率较好，多态信息量较大，是个体识别率高、非父排除率较强且能稳定遗传的基因位点，在医学、遗传学及法医学中有较高的应用价值。
参考文献
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9 邓志辉，吴国光，程良红等. D8S1179基因座假变异6例. 中国法医学杂志，2003；18：243
10 霍振义，刘雅诚，唐晖等. 2718例亲子鉴定结果的分析. 中国法医学杂志，2003；18：31-32.
群体遗传学基础篇4
将图论方法与主坐标分析有机结合，利用图论方法构建各群体的最小生成树（minimalspanning中心化基因频率矩阵中的元素为数值变量资料，tree，MST)，并把最小生成树整合到主坐标散点图可选择欧氏（Euclidean)距离、马氏（Manhattan)距上，即可进一步揭示主坐标散点图中各群体之间离、曼哈顿（Block区组）距离、Bray-Curtis距离或的内在遗传结构关系，称之为图论主坐标分析Kulczynski距离等不相似性测度构建群体（dK)间(graphtheoryprinc;palcoordinatesanaiysis)<dcRibli的n>n阶不相似性矩阵;③将不相似性测度进行0.5dK转化，该转换可保证在计算过程中保持原有的不相似性；④对转换后的矩阵进行谱分解获得特征根L及其对应的特征向量U，并进一步计算各主坐标的贡献率及其累计贡献率；⑤根据Y=-u计算主坐标值，取前1、主坐标绘制二维主坐标散点图。
1.2.2按图论原理求过m维空间n个点的最小生成树
⑴图论与最小生成树的基本概念图论是近年来较活跃的数学分支之一，其研究对象为图。图[7]是指某类具体事物的顶点（vertex，或节点note)以及它们间的联系（图1)。节点与节点之间用线段联系，称为边（edge，或支路branch);某边的端点称为与该边的关联（incident)，与同一边关联的两个端点称为邻接（adjacant);起点与终点重合的通路为回路(circuit)。若图中两端点间由一条通路连接，则两端点是联通的（connected)，该图称为联通图；不含有回路的连通图称为“对”，树中的边称为树枝。可以证明树中任两顶点间必有一条且仅有一条通路。如果T图是G图的一个生成子图，且它又是‘树”，则T是G的生成树（span?ningtree)。设一个生成树的边的长度之和为权，则具有最小权的生成树称为最优树(optionaltree)或最小生成树。有n个顶点的树，可能会有n-2个生成树，但仅有一个最小生成树。构造最小生成树的方法常用避圈法或‘破圈法”。避圈法”中又分为以权重为主的Kruskal法和以点为主的Prim法，‘破圈法”则以逐步删除边”为基本思路。
⑵最小生成树的生成步骤①以基因频率矩阵X为基础，利用欧氏距离构造权矩阵；②以权矩阵为基础，利用Kruskal法构造最小生成树。首先选择并连接权重或相似性最大（或距离最短）的两点，再在剩余的点中选择与这两点之一相似性最大的点与之连接；再以相似性大小，逐次把剩余的点与巳连成的点连接起来，直至把所有点连接完为止，即可形成一个最小生成树。
1.2.3分割最小生成树用图论中求‘颈”的方法[w]分割最小生成树(MST)，对群体进行分类。具体步骤为：①求‘生干，：n个点由（n-1)个边互相连接，其中有两个端点仅有一条边连接，其余点至少有两条边连接，因而构成了一条无回路的链，被称为干”。其中，边数最多的干称为MST的‘主干”或直径②求子主干”以MST主干上的
的一条干，称该干为该点的子主干，子主干的边数为该点的‘深度”找‘颈”规定一个大于1的整数a，在主干上找出深度>a点的子主干，诸子主干公共部分中深度为零的各点间的边长为颈”在图中删除颈，使MST分割成若干部分，从而实现群体分类。
1.2.4将最小生成树整合到二维主成分散点图中构建图论主成分分类图根据最小生成树上n个点间的链接关系将二维主成分散点图中的n个点(群体）连接起来，并把上述确定的群体分类用虚线将各类围起，得出‘图论主成分分类图”。
采用GraphMagics-1.0.1(byDumitruCiu-batii.http：//downlinx.com/proghtml<downlinx.com/proghtml>/617/61756.htm)和PAST-1.30(byHammer[11].http：//folk.uio.no/ohammer/past/download.html)两个软件完成上述所有运算。
2实例分析--中国26个汉族人群HLA-
A位点群体遗传空间结构的图论主坐标分析
2.1群体遗传学资料根据不同地理环境，收集中国26个汉族群体的HLA-A基因多态性群体遗传学调查数据，以各基因的基因频率为指标进行统计，标准为：①样本含量大于100;②设一个人群的基因频率为一套，对每套数据先进行c2检验，剔除不符合Hardy-Weinberg定律者；③用加权法合并不同研究者对同一地区同一民族所报道的基因频率数据。以上资料组成中国汉族HLA-A位点的基因频率矩阵。该位点中的等位基因包括A1，A2(A203)，A3，A5，A9(A23，A24，A2403)，A10(A25，A26，A34，A66)，A11(A11.1，A11.2)，A19(A29，A30，A32，A33，A34，A74)，A28(A68，A69)，A36(表1)。
2.2中国26个汉族人群HLA-A位点的图论主坐标分析对表1数据所构成的HLA-A基因频率矩阵作中心化变换后进行主坐标分析。通过选取多种不相似测度构建不相似矩阵，发现用欧氏距离时的前1、主坐标的累计贡献率较大，达到77.35%，因此本研究选用欧氏距离不相似测度对中国26个汉族人群HLA-A位点的群体遗传结构进行图论主坐标分析，图1是其图论主坐标分类
解释了HLA-A位点遗传结构变异性的54.63%的信息；第2主坐标的贡献率为22.7%，解释了HLA-A位点遗传结构变异性的22.72%的信息，二者累积贡献率为77.35%，解释了HLA-A位点遗传结构变异性近80%的信息，说明降维效果较好。
⑵图中以上海汉族群体为界，将中国汉族群体区分为南方、北方两大汉族群体，沿横轴自左至右基本形成了自南向北的遗传地理梯度。该结果符合中华民族源与流的客观规律。
⑶用求‘颈”法分割最小生成树，又可把南、北方汉族两大群体分为若干亚群体，亚群体内各群体间HLA-A位点遗传结构相似。
⑷在散点图中位置相邻的群体，并非同属一s^chLSnnTopua^fdfmA-Alocusin类群体，需根据最小生成树的链接关系而定。例如，甘肃与河南两群体的空间位置虽很近，但它们在最小生成树中不相连，二者分属于不同的群体类型：甘肃群体与陕西群体相连，同属西北汉族群体；而河南群体与江苏群体相连，江苏群体又与安徽、河北两群体相连，四个群体同位于一个地理区域。
3讨论
群体遗传学基础篇5
方法：用筛选出来的11对引物对采自云南泸西、昆明、大理、丘北、石林的6份灯盏花种质资源进行AFLP遗传多样性分析。
结果： ①11个引物在6份种质资源中共产生636条DN段，其中604条带为多态性条带，约占82.40%。 ②在相似系数为0.706时，6份不同地区的灯盏花可聚为3类，第1类包括千山1号和千山2号大部分样品及大理、石林、昆明3个地区的野生居群；第2类为丘北的野生居群；第3类主要为部分千山2号及其他地区样品。千山1号和千山2号灯盏花平均遗传相似系数大，遗传相似系数变幅小，品系内遗传分化较小，遗传性状较稳定； ③对6份灯盏花样品的分子系统聚类分析表明：地理来源相同的部分有相对聚合现象或少部分品系出现交差聚类，与其亲缘关系较近有关；丘北居群自行一类，与其特异的遗传基础差异较大有关。
结论：AFLP对灯盏花的遗传多样性分析具有可靠性；系统选育对灯盏花的育种具有可行性。
[关键词]灯盏花；AFLP；遗传多样性；选育品系
灯盏花Erigeron breviscapus（Vant）Hand.-Mazz.为菊科Asteraceae飞蓬属Erigeron L.多年生草本植物[1]，又名灯盏细辛或短葶飞蓬，主要分布于我国西部和西南部的云南、四川、贵州、广西、、湖南等省（区）[2]。具有散寒解表、祛风除湿、舒筋活血、消积止痛等功效，灯盏花的主要化学成分灯盏乙素是治疗闭塞性脑血管疾病和脑溢血后遗症的天然特效药物[3]，云南省灯盏花常年采集量在1 000 t以上，近年对云南省灯盏花原分布区进行资源调查时，已难见到有成片的灯盏花，植株分布频度已接近稀少或枯竭[4]。灯盏花的人工育种和栽培愈来愈重要，但由于灯盏花栽培历史短，育种研究基础薄弱。
在系统考察云南灯盏花种质资源的基础上，采集种质资源并建立了种质资源圃[4]。经过多年的引种驯化研究与实践，在云南省泸西县收集野生种质资源，用系统选育法从中筛选出灯盏乙素达到2.46%～2.70%，灯盏乙素达到68.24～90.60 kg·hm-2的灯盏花优质种源3份[5]。灯盏花为异花授粉植物[6-8]，天然异交群体内变异丰富[9-12]。变异系数达50.00% [13]，因此可以通过选择育种的方法，充分利用居群水平和居群水平以下的个体间的遗传变异，筛选选育优质种源或选育优质品种[14]。经过对灯盏花种植技术及栽培习性等方面进行了研究，对种质资源的筛选，选用了采自云南省泸西、丘北、个旧等地QS-1至QS-6等6份种源进行了实验比较，种源QS-1，QS-3和QS-6在产量和有效成分含量方面表现较好，引种栽培后的灯盏花个体较野生条件下大[5]。同样用系统育种的方法，从驯化栽培的灯盏花天然异交群体中选择单株，得到的2个灯盏花新品系灯盏乙素和单产都比对照提高[15]。但是目前这些选育出来的品系都缺乏对群体一致性的研究。
目前已采用生物学特性及表型的分析[16]，等位酶分析[12]，RAPD技术[17-18]，ISSR分析[19]等技术对灯盏花遗传多样性进行了初步研究，研究表明灯盏花种质资源有较高的遗传多样性。AFLP标记是对基因组DNA进行分析的分子标记技术，与其他的分子标记技术相比，它可以在全基因组范围内对多个不同的遗传位点同时进行变异分析，而较少受到基因组特征性序列的影响，是进行遗传多样性分析及分子鉴别的首选技术之一[20]。
本文利用优化过的AFLP分子标记方法[21]，对系统选育出的、在生产上广泛应用的2个灯盏花品系（千山1号，千山2号）以及云南一些野生居群进行了遗传比较分析，检测灯盏花系统选育的效果，探明AFLP标记在灯盏花选育品系内及品系间的遗传检测的适用性，同时对灯盏花不同地理居群的亲缘关系做了分析，为灯盏花种质资源的利用和遗传改良提供依据。
1 材料
材料选自泸西千山公司所培育的千山1号（QS-1）、千山2号（QS-2），以及作为对照的采自石林、昆明、大理、丘北野生居群的样品。经云南农业大学杨生超教授鉴定，样品为灯盏花E. breviscapus。
高速台式微量冷冻离心机（日本HITACHI）、数显恒温水浴锅（国华电器有限公司HH-4）、电泳仪（北京六一）、制冰机（SANYO SIM-F123）、高压蒸汽灭菌锅（SANYO）、冰箱（中科美菱）、超低温冰箱（Haier）、梯度PCR仪（biometra 070-851）、凝胶成像系统（UVP S/N A030711-002）。
2 方法
2.1 试验设计
用优化过的AFLP体系进行实验[21]。用限制性内切酶EcoRI和MseI对基因组DNA双酶切。预扩增采用E+ 0/M+0引物组合，预扩增产物于-20 ℃保存或稀释后用于选择性扩增。选用E+3/M+3引物组合进行选择性扩增， 引物序列见表2。PCR产物在80W下用6%的聚丙烯酰胺凝胶电泳2.5 h左右， 直至二甲苯青指示线距板底部约2/3处。银染检测扩增产物。
2.2 数据分析
2.2.1 遗传相似系数 通常情况下，AFLP每一条扩增带都对应着一个基因DNA分子位点，出现多态性扩增带，说明某个或某些品种在该位点上存在变异[23]。因此，参照常青等[22]数据分析方法，将AFLP标记作为等位性基因进行多态性研究，每一条扩增带视为一个性状，有次谱带的作为一个分子标记，赋值为“1”，无此谱带时赋值为“0”。
2.2.2 多态性分析
2.2.3 聚类分析 根据按Nei和 Li[24]等的计算方法计算各品种间的遗传相似系数（genetic similarity，GS），GS在此表示AFLP谱带所显示的任意2个个体间基因组的相似程度，GS值愈小则变异愈大。2个个体间的遗传变异（genetic variability）即遗传多样性（genetic diversity），可以通过2个个体间基因组不同程度来体现。本文用遗传相似系数（GS）表示2个个体间基因组的相似程度。
其中Nij 为材料i和 j共有的扩增片段数目，Ni 为材料i 中出现的扩增片段数目，Nj 为材料j中出现的扩增片段数目。
所有的数据统计在Excel和生物学统计分析软件NTSYS2.10中进行。
用生物学软件NTSYS2.10进行数据处理，计算遗传相似系数，使用SAHN程序进行聚类分析，用UPGMA（unweighted pair-group method with arithmetic mean，算数平均非加权配组法）生成树状聚类图。
3 结果与分析
3.1 引物筛选
本研究共对64对Mse I和EcoR I引物组合进行了筛选，其中筛选出条带多且多态性百分率较高、带型丰富、条带清晰的引物组合11对（E03/M03，E04/M06，E08/M03，E01/M05，E02/M08，E03/M01，E04/M01，E04/M04，E04/M08，E05/M07，E08/M05），全部用于供试的6份材料进行AFLP分析。
3.2 AFLP引物在灯盏花样品中的多态性
根据建立的灯盏花AFLP分析体系，从64对引物中筛选出11对引物对灯盏花6份样品进行PCR扩增的结果见表3。11对引物所检测到的信息量比较大，但是彼此间有着效率上的不同，6份供试材料共扩增出636条带，片段大小在100～1 000 bp，其中多态性条带604条，占总数的94.97%，说明6份样品在DNA一级结构组成上存在有差异，即被测的位点中有94.97%的位点在6份样品间存在差异。每对引物可扩增出33～79个条带，平均扩增出57.82条带。引物E04/M04扩增条带数最多，共扩增出79条带；引物E03/M01扩增产物最少，仅扩增出33条带。引物E04/M01所扩增的多态性带最多，高达100%；引物E01/M05所扩增的多态性带最少，仅为85.19%，平均多态百分率为93.76%（因引物较多，这里只选取引物E04/M04作为代表）。
3.3 遗传多样性和遗传相似性分析
对供试材料中的6份灯盏花样品进行遗传多样性和亲缘关系分析见表4，采自丘北的灯盏花平均遗传相似系数最小，为0.673 0；遗传相似系数变幅最大，为0.433 0～0.898 7，说明采自丘北居群的灯盏花种内遗传分化较大，遗传多样性较高。千山1号灯盏花平均遗传相似系数最大，为0.779 9；遗传相似系数变幅最小，为0.569 6～0.924 1，说明采自千山1号的灯盏花品种内遗传分化较小，遗传多样性较低。遗传相似系数变幅从大到小依次为：丘北（0.433 0～0.898 7）﹥大理（0.493 7～0.921 4）﹥昆明（0.531 6～0.936 7）、千山2号（0.544 3～0.949 4）﹥石林（0.493 7～0.886 1）；平均遗传相似系数从大到小依次为：千山1号（0.779 9）﹥千山2号（0.769 4）﹥昆明（0.744 7）﹥大理（0.738 5）﹥石林（0.726 7）﹥丘北（0.673 0）。
3.4 聚类分析
基于遗传相似系数，利用UPGMA对6个来自不同居群的灯盏花进行聚类分析，见图1。在相似系数为0.706时，6份不同地区的灯盏花可聚为3大类和5个亚类。第一大类包括除丘北居群以外的48份样品，其中又可以分为2个亚类，第一个亚类包括千山1号和千山2号的26个样品，以及2个石林、1个昆明的样品；第二亚类包括了大理的全部样品，还有2个石林样品以及除39和46号外的昆明样品。第二大类为丘北的全部样品；第三大类为8，17，18，46，27号样品。
4 讨论
4.1 灯盏花种质资源的遗传多样性
根据建立的灯盏花AFLP分析体系，用11对引物对6份样品进行选择性扩增，扩增位点共计636个，多态性位点共计604个，多态性条带占总扩增条带的94.97%，遗传相似系数在0.433 0～0.949 4，表明6份灯盏花种质资源有较高的遗传多样性。ISSR标记中灯盏花种质资源的多态性条带百分率82.40%，遗传相似系数在0.339～0.7961[19]；同时在灯盏花RAPD分析中多态性条带百分率87.85%，遗传相似系数0.480 5～0.976 1[18]。本研究的结果和灯盏花的ISSR和RAPD的研究分析结果相近，都表现较高的遗传多样性。而与对云南3个灯盏花居群的核型和等位酶分析认为灯盏花遗传一致度高的观点[16]不同。
4.2 灯盏花种质各组群间的关系
遗传相似系数和聚类结果显示，供试灯盏花样品间遗传差异较大，平均遗传相似系数仅为0.73。供试样品除千山1号和千山2号采自人工栽培外，其余的都采自野生环境，不同的环境条件和异花传粉的生殖方式导致种群间不断产生遗传分化[25]。千山1号和千山2号这2个品系的遗传分化较小，种群具有较高的一致性。而其余的采自昆明、石林、大理的野生样品的遗传多样性则处于一个较高的水平，遗传变异丰富，种内分化突出，具有较丰富的种质基因，可考虑以后作为灯盏花育种的亲本。
通过聚类分析结果表明，所有材料基本按采集地进行聚类，如采自丘北、大理的就各自严格的聚在了一起；千山1号、千山2号各自有90%的样品聚在一起，并且这两个品种间的亲缘关系较近且有少量样品有交差现象，可能是因为这2个品种来自于共同的原始群体[5]。聚类分析得到的不同地区来源的种群间关系基本一致，一定程度上说明按不同地理来源分类分析各种群间的关系是可靠的。
采自大理的样品和千山样品及石林、昆明样品距离较远，这可能和地理隔离有较大关系。但是，采自同一个地方的样品之间有的也未能聚在一起，如 8，17，18，27，46号样品单独聚成一类，需要作进一步的深入研究。本研究中丘北居群自行一类，遗传相似系数变幅最大，为0.433 0～0.898 7，表明采自丘北居群的灯盏花种内遗传分化较大，遗传多样性较高，且与其它居群的遗传距离较远，这与ISSR分子标记鉴定的结果一样[19]，可能与其特异的遗传基础差异较大有关，需要对这一特殊的居群进行进一步的研究。
4.3 灯盏花的系统选育分析
灯盏花是典型的异花授粉植物，生产中的栽培群体均为杂合群体，不仅其群体具有丰富的遗传多样性，存在各种变异，个体的基因型也处于高度的分离杂合状态。按照常规农作物选育纯系的方法显得十分困难，系统选育培育新品种具有所需时间短，收效快，方法简便易行，不需要复杂设备的优点。通过EST-SSR标记在三七选育品系的研究也证明了用系统选育来选育优良品种是一种较为可行的方法[26]。本研究中千山1号、千山2号作为系统选育的新品系，从聚类分析可看出它们各自有90%的样品聚在了一起，具有多数一致性，并且具有自己的特异性。灯盏花千山1号和千山2号2个品种平均遗传相似系数大，遗传相似系数变幅小，品种内遗传分化较小，遗传性状较稳定。说明通过系统选育减少了选育材料群体内的遗传变异，选育群体逐渐纯化，系统选育对灯盏花的育种具有可靠性，在农业生产上可推广使用。
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Genetic diversity and group consistency of breeding strains of
Erigeron breviscapus determined by AFLP marker
ZHANG Wei2， WANG Jian-jun1， WEI Xiang2， ZHANG Guang-hui1， YANG Jian-wen3， WU Dao-cong3， YANG Sheng-chao1*
（1.Yunnan Research Center on Good Agriculture Practice for Dominant Chinese Medicinal Materials，
Yunnan Agriculture University， Kunming 650201， China； 2. Honghe University， Mengzi 661100， China；
3.Institute of Herba Erigerontis of Honghe Prefecture， Honghe Qianshan Bioengineering Co.， Ltd. ， Luxi 652400， China）
[Abstract] Objective： To analyze the genetic diversity and breeding strains of the E. breviscapus germplasms， in order to provide theoretical information for Erigeron breviscapus breeding. Method： The genetic diversity and genetic structure were assayed to six germplasm resource of E. breviscapus which collected from Yunnna with 11 pairs primers and AFLP molecular marker. Result： Six hundred and four amplification bands among 636 DNA bands were from six accession of E.breviscapus， which are about 82.40% of total bands. The six germplasms could be divided into three group at the 0.706 similarity coefficient level. The first category include QS-1， QS-2 and Dali， Shilin， Kunming population. The second category included wild population of Qiubei. The third category included several sample from different district. The mean genetic similarity coefficient of QS-1 and QS-2 was bigger， genetic similarity coefficient range was smaller， hereditary character was more stable. Molecular system clustering analysis showed that the geographical origin of the same part had relative polymerization phenomenon and its genetic relationship was close. Qiubei was a single group possibly relating to the specific genetic basis. Conclusion： The analysis of genetic diversity of E. breviscapus by AFLP marker is reliable. The systematic E. breviscapus breeding is feasible.
[Key words] Erigeron breviscapus； AFLP ； genetic diversity； breeding strains
群体遗传学基础篇6
关键词：申遗 经验 启示
无锡惠山祠堂群位于惠山、锡山之麓，大运河西侧，依山傍水，负阴抱阳，京杭大运河经黄埠墩直达惠山浜，交通便利，环境优美，于2012年被正式列入《中国世界文化遗产预备名单》。
一、无锡惠山祠堂群的价值特征
（一）惠山祠堂原真性和完整性突出。祠堂群遗产保护范围40公顷、核心保护区15公顷，拥有3处国保单位（12个点）、7处省保单位、 6项各级非物质文化遗产。拥有118祠堂建筑的惠山祠堂群落形成始于唐，兴盛于明清，延续至民国，时间跨度长达1200余年。从祠堂的设立者看，惠山祠堂可分“官祠”和“私祠”（即钦定官设、民间立祠）两大类，官祠60处，私祠58处；从功能和用途方面看，可分为庙祠、宗祠、先贤祠、忠贤祠、专祠等11种祠堂类型。惠山祠堂涉及80多个姓氏、180个历史名人，其中9人贵为宰相（楚相春申君黄歇；唐相李绅、陆贽、张柬之；宋相司马光、王旦、范仲淹、李纲；清代李鸿章），另有92人为高级官员，还有众多文化学术名人如宋理学先驱、爱莲说作者周敦颐，关学创始人张载，宋学集大成者朱熹等。惠山祠堂数量之众多、历史之悠久、类型之多样、风格之独特、内涵之丰富、保存之完整，均堪称“中国之最”。惠山祠堂群的整体格局和山水架构具备遗产保护完整性和原真性的要求。
（二）惠山祠堂群主题价值鲜明突出。世界遗产是全人类公认的“具有突出的普遍价值”的文物古迹及自然景观，含文化遗产、自然遗产、文化与自然遗产和文化景观四类。众多世遗评审专家实地考察后认为无锡惠山祠堂群主题价值鲜明突出，其典型特征揭示出以忠孝为主的东方价值传承过程中的一个重要阶段，为中国传统文化内在结构核心――以祖先崇拜为信仰而形成的宗族观念及其社会组织模式，以及在此基础上形成的“家国同构”意识形态与价值观――传承至今提供了特殊的见证，符合列入《世界遗产名录》的标准（III）（即能为一种已消逝的文明或文化传统提供一种独特的至少是特殊的见证）；无锡惠山祠堂群与中国传承千年的谱牒文化、祭祖传统相关联，展现出血缘社会中宗族、家族的内部结构和运行方式，反映了祖先崇拜观念下东方人的信仰和精神寄托，符合列入《世界遗产名录》的标准（VI）（即与具特殊普遍意义的事件或现行传统或思想或信仰或文学艺术作品有直接或实质的联系）。
二、无锡惠山祠堂群申遗的困难问题
惠山祠堂群虽然主题价值鲜明，具备遗产的原真性和完整性，但它是第三届《预备名单》的新增项目，相比于其他的项目，还存在基础工作薄弱、主题提升不够、知名度不高等制约因素。一是管理主体尚未明确。惠山祠堂群关系文化、规划、农林等多个部门，涉及北塘区、园管中心等多个方面。按照申遗工作要求，必须有一个统一的遗产管理机构。但目前惠山祠堂群的资源还没有整合，存在多头管理的现象，以致申遗职责不清，工作合力不够。二是基本文本还没编制。按照申遗要求，国家文物局将依据各地上报的遗产项目保护规划等12种申遗文本材料，在规定的时间内向联合国上报。《惠山文化景观保护条列》、《惠山文化景观保护管理规划纲要》、《惠山文化景观保护规划》等规划和文本要求高、工程量大、所需时间长，目前还没有启动此项工作。三是申遗工作的认识有待统一。由于惠山祠堂群核心保护区修复建设投入大、负债重、后续投入乏力，目前，开发旅游、缓解债务压力与修复保护、确保申遗需要的矛盾突出。由此，各方面对什么时候申遗、怎样申遗议论较多，看法不一。四是经费保障机制尚未建立。在完成核心区修复保护中，投入巨额资金，负债沉重，已无力启动功能配套区、风貌协调区建设；另外，在申遗工作中，估计还需要上千万元工作经费，亟待明确保障办法。此外，向社会各界和市民群众宣传还不够，群众知晓度不高，尚未形成全社会支持申遗工作的浓厚氛围。
三、福建土楼、开平碉楼等申遗成功经验的启示
近来，笔者采取多种形式学习考察了广东开平碉楼、福建土楼、浙江杭州西湖成功申遗的经验，这些行之有效的做法可以为我们的惠山祠堂群申遗工作提供诸多的启示。
（一）领导重视，亲自挂帅。主要领导重视与否，决定了申遗工作的力度与成效。广东碉楼与村落申遗之时，时任省领导张德江等亲自审阅碉楼申遗有关汇报材料并作出明确批示，江门市和开平市主要领导亲自担任组长，主抓申遗工作。福建土楼申遗期间，文化部时任部长、福建省时任书记和省长等领导先后在永定、南靖土楼考察调研，深入申报县现场指导申遗工作。杭州西湖申遗几经挫折后，时任市委书记亲自担任申遗领导小组组长，调研申遗工作中存在的问题，痛下决心拆除西湖边上所有不符合申遗要求的建筑，恢复了西湖的本来面貌，经过艰苦努力，终获成功。
（二）明确主体，健全机构。各地在申遗中，都明确了申遗主体，并建立了专门机构。如福建省在“福建土楼”申遗中，为防止永定县与南靖县各自为政，省长办公会议专门作出决定，成立省级申遗领导小组，整合永定及南靖两县土楼资源，以“福建土楼”的名义捆绑申报世界文化遗产。为做好日常工作，永定与南靖县都成立了申遗委员会，下设办公室，抽调专职工作人员开展工作。申遗冲刺阶段，又抽调几十名业务骨干充实申遗办，强化工作机构。杭州西湖申遗时，专门拿出60个编制和1亿元资金，组建申遗办公室。广东福州市在“三坊七巷”申遗中，专门成立了三坊七巷管委会，并给出26个参照公务员管理性质的人员编制，保证工作有人做，事情有人办。
（三）规划先行，科学申遗。各地申遗工作十分注重规划的引领作用。专门聘请国内外一流专家和团队编制遗产项目保护规划。如开平市在碉楼申遗初期，专门聘请了香港大学龙炳颐等一批知名专家为顾问，并带领华南理工大学的一大批学生深入开平调研，编制保护规划和申遗文本，明确申遗路径，引领申遗工作，在申遗工作中发挥了重要作用。
（四）多元筹资，确保投入。建立投入保障机制，是许多地方成功申遗的重要经验。如福建土楼申遗时，永定县全年的财政收入仅几亿元人民币。县四套领导班子统一思想，决心“砸锅卖铁”也要确保申遗经费。短短几年，县财政先后投入2.6亿元，向上争取资金1500万元，向社会筹集资金500万元，并采取边修复边利用的办法，赢得1000万元资金，保证了申遗经费。广东开平碉楼申遗时，除了财政支出外，还动员部分海外侨胞捐款捐资捐房，从而为碉楼成功申遗提供了经费保证。
（五）广泛宣传，发动群众。申遗规则要求：评估申遗项目时，要测评当地群众的知晓度和游客的满意度。为了广泛发动群众，广东开平市专门组织编印了《开平碉楼与村落》乡土教材，对全市16万中小学生、幼儿园小朋友进行课堂教育。同时编印了《开平碉楼与村落》宣传手册，发至全市干部群众学习了解。申遗办会同组织部、财政局，举办几十期培训班，对机关事业单位干部职工、村镇居民进行“申遗”宣传教育和培训，并对参加申遗培训情况进行考勤，纳入年终考核，参加申遗培训班的村民给予每天50元的误工补助，有力提升了群众的知晓度和支持率。
四、无锡惠山祠堂群申遗的对策
（一）统一思想，提高对惠山申遗的认识。世界文化遗产是当今世界品牌金字塔尖上的顶级桂冠，具有无与伦比的国际影响和无可估量的品牌价值。惠山申遗对于充分彰显无锡历史底蕴和文化魅力，提升无锡的世界知名度和美誉度；拓展与撬动无锡的旅游产业，进一步推动经济转型发展；建设“四个无锡”，造福百姓、惠及子孙都具有十分重要的现实意义与历史意义。各级领导及相关部门要充分认识申遗工作的重大意义，站在历史和大局的高度，把思想认识统一到市委、市政府关于申遗工作的重要决策部署上来。同时，利用各种媒体广泛宣传，进一步提升申遗工作的知晓率，达成政府与社会各界和广大民众对申遗工作的共识，激发社会各界和市民群众支持与参与申遗工作的热情，形成申遗工作的浓厚氛围。
（二）加强领导，建立遗产地保护管理机构。调整健全申遗领导小组及其办公室。成立惠山祠堂群管理委员会，明确惠山祠堂群遗产地常设管理机构，由一名市级领导担任主任，具体负责申遗的日常工作。并从市文化、规划、建设、财政、农委、园管等相关部门和北塘区抽调足够力量（或者学习杭州西湖申遗经验，专门拿出60个编制，招募骨干力量），长期集中办公，并明确任务，倒排时间，加快推进申遗的各项工作任务。
（三）科学谋划，组织编制各类申遗规划文本。要采取定向议标采购方式，聘请一流专家和团队，开展对惠山祠堂群核心区祠堂建筑测绘等基础数据工作，研究提升主题价值和对比分析，编制中英文申报文本及申报影象片，并组织相关课题研究，及早拿出一流的全套申遗文本，确保提前进入申报行列。聘请业内顶级专家主持编制《无锡惠山祠堂群保护规划》、《无锡惠山祠堂群建筑测绘文本》、《无锡惠山祠堂建筑价值评估》。挖掘惠山祠堂历史内涵，提炼普世价值，准确阐释遗产对全人类文明的重大影响，编制中英文申报文本及申报影像片。
（四）健全法制，完善旅游设施及配套功能。组织制定并颁布《无锡惠山景区保护管理办法》等管理制度，制定《惠山景区业态展示策划》、《惠山景区旅游规划》等规划。对照世界遗产旅游目的地的标准和要求，优化业态布局，完善旅游功能。大力整治环境景观，完善旅游管理设施，维护遗产地的生态完整性。
（五）夯实基础，完善各类资料文献及数据。建立“四有档案”，整理归纳祠堂群建筑、历史沿革、价值评估、保护现状、修缮记录等档案；设置保护标识系统，树立文物保护标志。整理完善惠山祠堂群及景区相关文献、资料、记录，整理编撰惠山祠堂宗谱目录建立祠堂宗谱资料库；加强核心保护区十大重点祠堂文化的静态展现和动态传承，提升展示水平；监测申报遗产保护情况的基本数据，跟踪并比对遗产状态变化，包括自然条件及面临的威胁和采取的保护措施。
（六）加大投入，完善申遗工作的经费保障机制。政府要加大对申遗工作及惠山祠堂群文化景观修复整治保护建设的投入力度。惠山祠堂群文化景观申遗工作管委会可采取向上争取支持、银行贷款、土地置换、引进项目等形式，多方筹集资金，保证后续工程尽快起动，确保申遗工作顺利开展。
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群体遗传学基础篇7
基因在决定个体表型方面起着决定性作用，通过赋予个体对疾病的易感性或抵抗力，以及影响机体与环境因素的相互作用，基因对疾病的发生起着间接或直接作用。因此，人们希望通过识别疾病相关基因，以最终实现疾病的基因诊断和基因防治[1]。
因绝大多数疾病是多个微效基因协同作用并与环境因素共同导致，此类基因赋予患者易感性，故称为疾病易感基因(susceptibility genes)。随着分子遗传学和人类基因组计划的发展和实施，分析复杂疾病的遗传因素，定位疾病易感基因成为可能，从而为疾病的早期诊断和预警带来了希望[2]。迄今为止，对符合孟德尔规律的单基因病已经建立了一套行之有效的研究体系并定位克隆了近千个致病基因。但对于多基因病，因其不完全符合孟德尔规律，所以在其易感基因的定位和遗传分析中仍存在很多问题。多基因病易感基因的定位和遗传分析成为近年来医学遗传学研究的热点和难点。
多基因病涉及的主要为一些常见疾病，如原发性高血压、糖尿病、哮喘、银屑病、神经及精神疾病等，其群体总患病率近6 %[3]。它们虽有一定程度的家族倾向，但不遵从典型的孟德尔遗传规律，其表型与基因型之间的关系错综复杂，对其致病基因的分离尚缺乏成熟的技术，必需在人群与遗传标志的选择、数学模型的建立、统计方法的改良等方面进行不断的探索和艰苦的工作。当今国内外学者所采取的基本策略主要是从改进实验技术和遗传分析方法等方面开展研究，其中常用的方法是大规模全基因组扫描和分型的连锁分析[4，5]，即首先选定研究样本如家系、同胞对或人群，用遗传位标对样本成员针对全基因组、某染色体区段或某候选基因进行扫描，最后将所得数据用相应统计方法分析，确定哪些区段或基因与所研究的疾病间存在连锁或相关关系。
一、全基因组扫描策略
全基因组扫描(genomewide search)利用DNA多态性标记(主要是微卫星DNA)或消减杂交等策略，对基因组逐个点进行筛查，进行全基因组扫描，寻找与疾病相关的易感基因。用多态性遗传位标对样本个体进行基因扫描和分型，定出每一个体遗传位标的等位基因。用统计软件(如GENEHUNTER等)进行遗传统计分析，确定与疾病相连锁的染色体区段，通过增加扫描密度或单倍型分析等方法，将定位区域尽可能缩小。遗传位标目前大多采用微卫星多态标记(short tandem repeats， STR)，单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms， SNP)被认为是很有前途的新一代遗传位标。
1.样本的收集和提取DNA样本：当前全基因组扫描基因定位主要是采用以家系为基础的分析方式。
选择理想家系。所谓理想家系应符合(1)诊断准确，且为迁移较小、相对封闭的人群;(2)家系的数目及大小需达到一定要求;(3)有明确的遗传相关数据，如遗传方式、遗传度、外显率等。家系材料的收集应尽可能全面，包括血液样本、组织切片、分离的细胞株、临床检验结果等[6]。
此外，还有以患病同胞对、核心家庭或以人群为基础的分析形式，选择相对应的不同样本。
2.DNA短串联重复序列STR方法：(1)选择与制备。全基因组扫描中利用的微卫星标记，是一种广泛存在于人类基因组、以2～6个碱基为单位、串联重复排列的序列，具有高度的多态性，并以孟德尔共显性遗传，可以作为一种遗传标记。目前商品化的AB I PR ISMTM Linkage Mapping Set(PE公司出品)共包含400个STR，分辨率达
在上述区段内选择覆盖密度更高的微卫星标记，进行精细定位，尽量缩小致病基因的范围，明确基因位点。第三代遗传标志系统—单个核苷酸多态性，因其数目更多、覆盖密度更大(有可能达到人类基因组遗传多态性标志位点数目的极限)，故在基因定位研究中具有其它标志系统不可比拟的优越性和潜力，目前被大量使用。
3.SNP的发展：1990年开始启动的人类基因组计划(human genome project， HGP)揭开了人类遗传信息的秘密。随着研究的深入，人类基因组单核苷酸多态性( single nucleotide poly-morphisms， SNPs)的研究应运而生，并且得到迅猛的发展。SNPs数量大、分布广且在不同人群中的分布频率也有差异，这些差异可以代表某一种族或人群间的遗传差异[8]。SNPs是指基因组DNA序列中由于单个碱基(A、T、C、G)的变异而形成的多态性，并且这种变异人群中出现的频率大于1 %[9]。SNP的位点及其丰富，几乎遍及整个基因组。据估计基因组中大约平均每1 000 bp，就会出现一个SNP，这样SNP在整个基因组的分布就会达到300万个。
由于SNP在基因组中的高密度的特点，与以前的微卫星或其它遗传标记相比，利用SNP可以在上述的研究中对目的片段或基因作出更加精细的标定，从而使研究不断深入。目前，几个相对有前景的半自动或全自动地进行大量SNP检测的方法已经初露端倪。包括小型测序、多重反向点杂交、DNA芯片或微列阵，以及TaqMAN的方法[10]。
4.基因芯片:基因芯片的基本原理是应用已知的核苷酸序列作为探针与标记的靶核苷酸序列进行杂交，通过对信号的检测进行定性与定量分析。它将许多探针同时固定在同一芯片上，在一次试验中，可以同时平行分析成千上万个基因[11]。因此它和传统杂交法相比具有操作简单、效率高、成本低、自动化程度高、检测靶分子种类多、结果客观性强等明显的优点。
基因芯片现已广泛使用于基因表达分析，疾病诊断与治疗等方面。例如基因芯片技术对血友病、杜氏肌营养不良症、地中海贫血、异常血红蛋白病、苯酮尿症等的检测均已取得了较大的成功[12]。随着“人类基因组计划”和“后基因组计划”的开展，越来越多的遗传病相关基因会被揭示出来，这为在基因水平上揭示遗传病，并进行早期诊断奠定了基础。
二、全基因组扫描数据分析方法
1.连锁分析:在遗传过程中，2个基因或遗传标志被一起分配到子代而不发生交换，称为连锁(linkage)。两个基因位点发生交换的可能性反映了这两个基因的遗传距离，所以由标记位点与疾病位点间的重组率可估算出两者间的遗传距离及连锁程度。根据疾病有无合适的遗传模式，可分别进行参数分析与非参数分析。(1)参数分析法。亦称模式依赖的连锁分析法，即一般所指的连锁分析法。两位点连锁分析最常用的是LODS 连锁分析，即对数优势计分法(log odds score ，LODS) 是基于最大似然比检验的参数连锁分析方法[13]，主要检测在两基因以某一重组率相连锁时，出现这种情况的似然性有多大。该分析方法利用一个家系中所有成员之间的遗传信息，适用于已知遗传方式的单基因遗传病的基因定位。目前该计算有相应软件包可供使用，如Linkage， Lipid，Vitesse，Gene， Hunter[14～17]等。(2)非参数分析法。此法不依赖于疾病的遗传模式，被认为是多基因疾病的理想分析法。其研究对象限于家系中成对的患病成员，常用的非参数分析法有患病同胞对法和患病家系成员法。但非参数分析法在检出效力及分析可靠性上较参数连锁分析低，它也不能象LODS法那样得出遗传标记和易感基因之间的距离。患病同胞对法(affected sibpair ，ASP)原理是，如同胞对均为患者，他们将共有带有致病基因的那段染色体，通过标记物确定个体的基因型，可找出染色体上共有超出理论值的区域，从而对疾病基因进行定位。患病家系成员法(affected pedigree member ，APM)原理与ASP法相同，只是把研究对象扩展到整个家系的所有成员(包括患病的成对远亲)，从而解决ASP法分析时家系资料不足的问题，其分析遗传标记和易感基因连锁的有效性则比ASP低。它只能确定致病基因与一个较大的染色体区域的连锁关系，而不能用于致病基因的精细定位[18]。目前，APM法较多用于同胞对收集较困难的晚发性多基因遗传病的遗传分析。
2.人群相关性分析:在一个群体中设立病人组和对照组，确定遗传位标频率在两组中是否存在差别，即分析遗传位标基因型与性状基因间有否连锁不平衡，进而在该遗传位标附近寻找目标基因。选用隔离人群进行连锁不平衡分析更为理想。
3.传递- 连锁不平衡检验：染色体上遗传位标与疾病位点间的距离较近，它们在传递过程中一起传递给子代，表现为共分离，即连锁不平衡(linkage disequilibrium )[19]。由于群体相关分析可能产生因群体分层而导致的假阳性，近年来有人提倡用患者核心家系成员(双亲及同胞)作为相关分析对照组，即Spielman创立的传递- 连锁不平衡检验(transmission/disequilibrium test， TDT)[20]。TDT基于连锁不平衡的分析方法，一般用于亲代的标记等位基因是杂合型，观察可能的易感标记等位基因传递给患病子代的概率。一般情况下，当通过病例-对照研究已经揭示在人群水平上某标记位点与某性状(如疾病)间存在某种关联性(无论是真实还是虚假的关联)时，进行传递/不平衡检验可排除可能的虚假关联[20]。
三、展望
多基因病的遗传模式尚未确定，性状的变异往往受众多基因与环境的共同调控，相互间又存在一定程度的互作[21]。基因与基因间、基因与环境因素间的相互作用到目前为止还无法检测，所以多基因疾病的定位结果往往不尽如人意。然而SNP和DNA芯片等新技术的出现，为多基因遗传病易感基因的定位展示了广阔的前景。多基因疾病的发病存在种族、地区差异，所以易感基因的定位应开展国际性各地区多个实验室合作研究。我国地大人稠、民族众多，由于历史、地理、传统等原因，保存着许多相对隔离群体，这是我们开发人类疾病相关基因研究一项不可多得的资源优势。充分利用我国丰富的家系资源，迅速开展多基因疾病全基因组扫描和分型的连锁分析、相关分析研究，对推动我国多基因疾病研究和提高我国人类遗传学科研水平具有极为重要的现实意义。总之，重视遗传统计学和生物信息学的发展，易感基因的定位才能有所突破。
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群体遗传学基础篇8
关键词：非物质文化遗产；传统工艺项目；传承；保护
“非物质文化遗产”这一名词伴随着2001年中国昆曲入选联合国教科文组织“人类口头和非物质文化遗产代表作”，进入人们的眼帘。十多年来，在各级党委、政府的高度重视下，在相关部门、工作人员的共同努力下，公众参与保护传承非遗的意识与积极性不断增强。但是，随着“项目申报热”的逐渐降温，如何对非遗项目进行有效的保护和传承成为不容忽视的现实问题。本文将以本地区便于推向市场的项目（文中统称为传统工艺项目）为例，就非遗项目的保护和传承，试做分析。
昌吉回族自治州作为新疆维吾尔自治区下辖的重要行政区之一，地域性强、民族特色鲜明。昌吉州传统工艺项目有借助政府扶持，形成规模的；有依托旅游资源，打开市场销路的。然而，统览我州全部传统工艺项目，多数还处于小作坊生产、后继乏人的境地。随着科技水平的提高，经济水平的发展，绝大多数的传统工艺，都面临着断代，甚至消亡的危险。在当今社会普遍城市化、现代化、工业化、市场化的情况下，如何合理地继承保护这些传统文化，如何进一步开发利用，使传统工艺走入现代生活，让这些传统工艺在这个新的时代以一种更加健康的姿态活下去，便成为目前需要思考的首要问题。
一、加大投入力度，提供资金保障
《中华人民共和国非物质文化遗产法》明文规定：县级以上人民政府应当将非物质文化遗产保护、保存工作纳入本级国民经济和社会发展规划，并将保护、保存经费纳入本级财政预算。经费的不足将直接影响非遗项目的存续状况，因此各级政府部门应及早加以重视。一是保障项目保护经费的足额发放。可借鉴国家及自治区的做法，提高单一项目保护经费额度，将全部项目均等化发放改为试项目濒危情况、价值大小逐年轮换发放；二是传承人补助经费须不间断发放。传承人是非遗项目活态传承的唯一载体，传承人补助经费是各级政府必须依照《中华人民共和国非物质文化遗产法》，资助传承人开展授徒、传艺、交流等活动的专项资金。三是发放宣传展示活动经费。可借助文化遗产日、各类传统节日为契机，举办非遗知识宣传展示、非遗项目实物展、手工艺制作大赛等活动，让群众身临其境地感受非遗项目的魅力；四是划拨一定的组织管理、研究经费。目前我州五县两市，加上州非遗保护中心，均采取“一个中心、两块牌子”的形式挂靠在文化馆。文化馆工作人员在作着群文工作的同时兼职做非遗保护和研究，而线索搜集、项目申报、著书立说等非遗保护工作中所用资金不得不占用大量的群文事业经费，捉襟见肘。因此对各级非遗中心划拨一定的管理、研究经费将更好地促进非遗保护工作的有序开展。
二、加强基础设施建设，鼓励兴建展示传习场所
文化基础设施的建设，对于保护和打造非物质文化遗产项目品牌、促进非物质文化遗产的可持续发展具有示范意义和指导意义。一是建立非遗展馆。“非物质文化遗产”一词，出现在人们的视野中已有几年时间了，但是多数群众对“什么是非遗”、“我们身边的非遗项目有哪些”还不甚了了。因此各地建立非遗展馆，并实现全面开放，让群众走进“非遗”势在必行；二是建立传习所。除了保护、传习非遗项目外，传习所同时承载了挖掘地方文化内涵，打造特色的文化产品的功能，尤为传统工艺类项目的有效传承方式。
三、做好传承人培训，促使传统工艺走进现代生活
目前，我州传统工艺制品，除了少数精品之外，多数缺乏设计，样式偏老旧，整体实力和市场竞争力明显不足。加之这些从业者文化素质偏低阻碍了传承人的自我提升，也限制了传统工艺品种的长足发展。因此组织各类培训，帮助传承人群提高文化艺术素养、审美能力、创新能力，可以在秉承传统、不失其本的基础上，提高传统工艺的设计、制作及衍生品开发水平，促进传统工艺走进现代生活，促进传统工艺振兴。
四、扩大社会宣传，构筑新型营销平台
在商业日益繁荣的今天，“酒香不怕巷子深”的时代已一去不复返。各级政府、文化部门、媒体机构要加大对本地区非遗的宣传力度，扩大宣传覆盖面，不仅要让群众了解非遗知识，更要在潜移默化中培养群众积极购买、收藏非遗产品的意识；二是，可与旅游业相结合，拓宽市场渠道。不仅可以让外地游客感受本地区独有的文化特色和艺术魅力，而且还将实现非物质文化遗产项目传承与旅游开发利用的双赢；三是，为了增加非遗产品销量，还应充分利用现代化科技手段，积极开展“互联网+传统工艺”的新方式，加强市场营销；四是，充分发挥数字报纸、手机短信、移动电视、微博、微信等新媒体的作用，加大群众对非遗产品的知晓面。
五、注重传统文化在未成年人群中的普及
“少年强则国强”，尽管非物质文化遗产是历史遗留的财富，传承至今得益于老一辈艺人的辛勤付出，但是生生不息的传承离不开少年儿童。为了增强未成年人保护和传承非物质文化遗产的责任感，可从以下几方面入手：一是将中华传统文化纳入校本课程，让未成年人感受其价值和魅力，为青少年培养民族文化的认同感和历史情怀；二是在校本课程中以手工课的形式，教授手工艺制作的基本技巧，让未成年人产生深入学习的兴趣，从学生群体中寻觅潜在的传承人；三是定期举办青少年非物质文化遗产知识竞答活动，拓展学生的课外知识，加深对“非遗”知识的了解；四是举办各种非物质文化遗产青少年传承教育成果交流展演展示活动，增强未成年人对“非遗”传承的自豪感；五是在条件成熟后可命名一批“非物质文化遗产青少年传承实践基地”，最终实现非物质文化遗产的传承后继有人。
非物质文化遗产是文化创作、文化产业取之不尽、用之不竭的创意源泉和文化宝库，我们必须珍惜现有成果，以非遗保护、利用和传承为基础，以市场为主要载体，使非物质文化遗产得到真正有效的保护，充分发挥非物质文化遗产在构建和谐社会与促进经济发展中的独特优势和作用。
参考文献：