有限大小的随机交配群体-数量遗传课题组.pdf

第4章 有效群体大小和系谱分析 王建康 中国农业科学院作物科学研究所 wangjiankang@ 一般群体的亲缘关系研究方法 • 理想群体需要满足一系列条件，对于大多 数动植物育种群体来说，这些条件不一定 都能够得到满足。但是，通过有效群体大 小这一概念，可以把一个非理想群体看作 理想群体进行研究。 • 另外，对于系谱关系明确或者按照特殊规 则进行交配的群体，可以直接计算个体间 共祖先系数和它们后代的近交系数。 本章的主要内容 • §4.1 非理想群体的有效大小 • §4.2 系谱群体中的共祖先系数和近 交系数 • §4.3 规则近交交配系统的近交系数 • §4.4 群体遗传学在植物遗传资源保 护中的应用 §4.1 非理想群体的有效大小 • §4.1.1 有效群体大小的定义 • §4.1.2 常见非理想情况下的有效群体大小 • §4.1.3 建立者效应和瓶颈效应 非理想群体的有效大小 • 大多数动植物育种群体都不是理想群体，为了能够 像理想群体那样，用基因频率的方差或是近交系数 去研究这些群体的分散过程，特提出有效群体大小 （effective population size）这一概念。有效群体大 小常用Ne表示。有了这一概念，一个有效大小为Ne 的非理想群体，就可视为包含N 个个体的理想群体。 e • 因此，在知道了有效大小后，非理想群体中分散过 程造成的基因和基因型频率波动、以及近交系数的 变化就与大小为Ne 的理想群体完全相同。 近交有效群体大小 • 例如，从一个育种群体的产生过程，有时容易 计算每个世代的近交系数和近交系数的增长速 率ΔF ，这时的有效群体大小可以计算为： 1 1 ∆F N 2N e 2∆F • 上式利用近交系数估计出的有效群体大小，又 称为近交有效群体大小（inbreeding effective population size ）。 方差有效群体大小 • 下面的公式给出利用基因频率方差估计有效群体 大小的方法，这样的Ne又称为方差有效群体大小 （variance effective population size ）。 2 1 σ 1 F p t ∆ 1− − t t F (1 Ft ) p q 2N 0 0 e 群体有效大小为N 的随机漂移 e • 有时，对一些已知育种结构的群体，有效群 体大小Ne还能够由实际群体大小计算出来。 • 在计算出一个群体的有效大小后，近交系数 和基因频率方差与大小为Ne 的理想群体相同。 即把第3章中的N用Ne代替即可。 1 2 q (1−q )