生物大分子蘊(yùn)藏了豐富的生物進(jìn)化的遺傳信息，分子水平研究已成為揭示生物群體遺傳進(jìn)化奧秘的不二選擇：
? 根據(jù)核苷酸和氨基酸的的結(jié)構(gòu)差異，估計(jì)生物種類的分化時(shí)間和速度；
? 減少趨同、平行進(jìn)化等干擾，揭示物種之間真實(shí)的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系；
? 估算遺傳多樣性，反映物種真實(shí)的進(jìn)化潛力；
? 進(jìn)一步將性狀和基因緊密聯(lián)系起來，揭示性狀調(diào)控相關(guān)基因。?
群體進(jìn)化研究方向決定了樣本材料的選取原則。群體進(jìn)化的研究方向包括種群歷史、起源馴化和環(huán)境適應(yīng)性等。
對(duì)于群體樣本的選擇，一般原則是選擇某物種的各個(gè)亞群，如野生種與馴化種、不同地理亞群等，每個(gè)亞群間劃分明顯，同一亞群內(nèi)的個(gè)體有一定代表性。
敲黑板，劃重點(diǎn)啦！
根據(jù)群體進(jìn)化研究的方向，樣本的選取原則有以下幾點(diǎn)：
種群歷史動(dòng)態(tài)是分子系統(tǒng)地理學(xué)研究的核心內(nèi)容，可用于闡明過去的地質(zhì)氣候變化以及人類活動(dòng)等歷史事件對(duì)當(dāng)前物種分布的影響。群體進(jìn)化研究基于群體數(shù)據(jù)推算種群歷史，因此需要在物種的可能起源地以及各個(gè)分布區(qū)域進(jìn)行選材
圖：白菜和甘藍(lán)的趨同進(jìn)化及白菜和甘藍(lán)的系統(tǒng)進(jìn)化樹
該研究中，選擇了不同形態(tài)型的蕓薹199株和甘藍(lán)119株，這些材料包括不同地理區(qū)域分布的13個(gè)蕓薹及9個(gè)甘藍(lán)亞群，其中涉及葉片結(jié)球型（56份大白菜，45份卷心菜），以及塊莖膨大型（54份大頭菜及19份苤藍(lán)）。
從進(jìn)化樹看出，大白菜和卷心菜雖然具有相似的葉片結(jié)球特征，卻是不同的祖先經(jīng)過平行或趨同馴化產(chǎn)生的；相類似地，蕪菁和苤藍(lán)具有相似的塊莖膨大特征，也同樣是平行或趨同馴化的結(jié)果。
動(dòng)植物的馴化是指野生動(dòng)物、植物經(jīng)人工長(zhǎng)期飼養(yǎng)或培育而逐漸改變?cè)瓉淼牧?xí)性，成為家畜、家禽或栽培植物，這一過程中動(dòng)植物按照人類的需求積累變異。因此研究馴化機(jī)制需同時(shí)選取野生型、馴化型樣本。
圖：亞洲梨（左）與西洋梨（右）
對(duì)來自26個(gè)國(guó)家33個(gè)梨屬品系的113個(gè)樣品進(jìn)行全基因組重測(cè)序，其中57個(gè)野生種梨和56個(gè)栽培種梨。將梨的繁衍和變遷歷史一直追溯到了數(shù)百萬年前，最終證實(shí)了梨最早起源于中國(guó)西南部，經(jīng)亞歐大陸傳播到中亞地區(qū)，最后到達(dá)亞洲西部和歐洲，并經(jīng)過獨(dú)立馴化形成了現(xiàn)在的亞洲梨和西洋梨兩大種群。
生物的適應(yīng)性進(jìn)化涉及到生物對(duì)極端環(huán)境（如高原、洞穴等）的適應(yīng)，對(duì)光照、溫度、水分、海拔等自然條件的適應(yīng)，以及動(dòng)物對(duì)食性轉(zhuǎn)換與特化的適應(yīng)等。因此，針對(duì)這方面研究需要選取有明顯差異的不同環(huán)境條件的樣本。以針對(duì)不同海拔高度的樣本的研究為例：
圖：五種仰鼻猴的地理分布，粉紅圓點(diǎn)表示取樣地點(diǎn)。
黔金絲猴與越南金絲猴生活在800-2000米海拔的貴州省與越南，川金絲猴及緬甸金絲猴居住在海拔3000米以上的西藏高原及華中山脈，而滇金絲猴生活在長(zhǎng)江與湄公河間海拔3500-4000米的狹長(zhǎng)地帶，是棲息海拔最高的靈長(zhǎng)類。
科學(xué)家們研究了同種內(nèi)不同棲息海拔的群體遺傳。通過比較生活在川甘（n=12，2500-3500m）、秦嶺（n=9,2000-3000m）、神農(nóng)架（n=5,2000-2500m）的川金絲猴與維西的滇金絲猴（n=1，3300-4100m），研究者還發(fā)現(xiàn)了若干與高海拔適應(yīng)性有關(guān)的候選基因。
? 針對(duì)不同研究方向，樣品數(shù)目的選擇可參照以下原則：
? 選取同一物種自然群體的不同亞種或品系；
? 選取不同地理分布的群體；
? 要求各亞群間劃分明顯，個(gè)體有一定代表性；
? 推薦每個(gè)群體至少10個(gè)樣本，總樣本量不少于30個(gè)?
看了這些取樣策略和樣品數(shù)目推薦，仍然覺得意猶未盡？
歡迎關(guān)注
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（上海，2018年11月14日~16日）
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[1].Cheng F, Sun R, Hou X, et al. Subgenome parallel selection is associated with morphotype diversification and convergent crop domestication in Brassica rapa and Brassica oleracea[C]// the second asian horticultural congress. 2016:1218-1224.
[2].Wu J, Wang Y, Xu J, et al.Diversification and independent domestication of Asian and European pears[J].Genome Biology, 2018,19(1):77.
[3].Yu L, Wang G D, Ruan J, et al.Genomic analysis ofsnub-nosed monkeys (Rhinopithecus) identifies genesand processes related to high-altitude adaptation[J]. Nature Genetics, 2016, 48(8):947.
