Nei氏标准遗传距离的估测精度.pdfVIP

畜牧兽医学报，1998，29(1)： !：曼 一 Acta Veterinaria et Zootechnica Sinic口 Nei氏标准遗传距离的估测精度 墅壹 三 王毓英· 陈幼春· 2． ．江苏省农业科学院畜牧兽医研究所，南京昙 譬裹警 喜京 。。21 0014) ／ ／ ‘ 哆f 摘 要 以实际基因频率为基础，用计算机模拟和实例分析等方法研究了Nei氏标准遗传距离 估测精度的影响因素。指出：(1)稀有等位基因和在品种间低变异度的基因对聚类分析贡献极小，实 验设计中可不予考虑；(2)相似品种间具有较低的遗传距离期望值，此时遗传距离的估测精度较低， 实验设计中应多考虑位点数和个体数；(3)位点数较少时遗传距离估测精度较低，可靠性不高，使用 很少位点进行聚类分析的工作以后不应再度进行；(4)随个体数增加，遗传距离估测精度增高。这些 结果与Nei等的理论预期一致。 关键词 遗传距离，基因频率，精度，模拟 l — — — — _ r — — — — — 一 一 一 我国在引入市场经济体制，宏观调控又不十分健全的情况下，原有丰富的地方畜禽生态品 种受到外来品种的强烈冲击，很多品种在数量上正急剧下降甚至已经消失或接近消失。畜禽多 样性的严重危机，威胁到未来人类用于遗传育种的基因需求无法得到满足，农业生态系统的稳 定性和良性化无法得到保障。因此，保护和利用畜禽多样性关系到畜牧业甚至整个农业的可持 续发展。对于畜禽，遗传多样性主要表现为品种间的变异，畜禽多样性的保护和利用也就是最 大限度地保护和利用在遗传上最具有特异性的畜禽品种。这些品种的确认首先要建立在对每 一 物种各品种间遗传关系研究的基础上，因此，精确确立各品种间的遗传关系具有重要意义。 品种间的遗传关系一般表达为以等位基因频率计算的两两品种间的遗传距离。因此，精确 确立品种间的遗传关系，也就是对品种间的遗传距离进行精确估测。Nei等曾用统计学的方法 从理论上推导了影响品种间真实遗传距离估测精度的公式[1 ]，Barker等曾用实际的聚类结 果说明了位点数目对遗传距离估测精度的影响 ]，本文将以实际的基因型和基因频率数据为 基础，采用计算机模拟和实例分析相结合的方法，研究Nei氏标准遗传距离估测精度的影响因 素，以期为品种间遗传关系研究的实验设计提供依据。 l 材料和方法 1．1 品种 选取5个代表地域分布的中国黄牛品种 ]。北方牛(普通牛Bos tauras)：延边牛， 蒙古牛；中原牛(中间型)：秦川牛、晋南牛；南方牛(瘤牛Bos indicus)：温岭高峰牛。这5个品种 两两之间具有不同的遗传距离期望值，便于研究不同遗传距离期望值下的遗传距离估测精度。 1．2 数据 血红蛋白(Hb)，白蛋白(Alb)，转铁蛋白(Tf)，后白蛋白(Pa)，后转铁蛋白(Ptf一1) 和碱性磷酸酶(AKP)等的基因型、基因频率和品种间的遗传距离数据来自“七五”课题《中国 黄牛品种聚类研究》[5]。 收稿日期 1996—11—28。 畜 牧 兽 医 学 报 29卷 1．3 稀有等位基因和品种间低变异度基因对品种间遗传关系研究结果的影响 Alb，Hb， Ptf一1，Pa，Tf等位点分别记载有6，4，3，4，7个等位基因，其中分别有4，1，0，2，2个稀有等位基 因Is]。AKP位点记载有2个等位基因，但其频率在5个群体中变异很小[5]。本研究去掉这些等 位基因(共4+1+o+2+2+2—11)后用剩余的15个等位基因频率数据计算五个品种间的两 两遗传距离，之后将1O个距离数据从小到大排列，与未去掉前的排列结果比较，以此分析稀有 等位基因和群体间低变异度基因对品种间遗传关系研究结果的影响。 1．4 Nei氏标准遗传距离估测精度的影响因素 1．4．1 计算机模拟：以Alb，Hb，Ptf一1，Pa和Tf等位点的15个在品种间有较高变异度的非 稀有等位基因频率为期望频率，计算五个品种间的期望遗传距离。在计算机上按各品种内各等 位基因的期望频率在每一品种分别随机产生n个个体，这相当于从有固定期望基因频率的5 个无限群体随机抽取n个个体。这种过程重复10次，最后可在每个样本数目水平上对任何两 个品种计算出1o个遗传距离数据