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基于物种水平变异的DNA标记对种群水平研究的可预测性

2019-02-01 09:56:26 • 来源：

使用分子数据研究密切相关的生物(例如种群)之间的进化动力学的生物学家一直在寻找具有大量变异性的基因组区域。为了回答在不同物种中表现出高水平变异性的基因是否也可用于群体水平进化研究的问题，巴西，新加坡和英国的科学家们联手测试了之前众多基因的效用被发现有助于推断仙人掌物种的关系。该研究发表在1月份的“ 植物科学应用”杂志上。

基于物种水平变异的DNA标记对种群水平研究的可预测性

“问题在于我们是否可以利用以前的知识来预测某些标记物是否对系统地理学研究有用。换句话说，在密切相关的物种中可变的区域是否可用于种内研究?” 巴西索罗卡巴联邦圣卡洛斯大学生物系教授费尔南多·佛朗哥解释说，该研究的通讯作者。“为了验证这一点，我们使用的物种和种群的塞斯 - 。在仙人掌科属我们进一步兴趣发展这一群体作为进化研究的生物模型仙人掌一般都具有低湿度的栖息地相关联，并且可以作为一个有用的例如，研究更新世气候变化的影响的模型。“

事实证明，对于是否有可能预测分子标记在系统地理学研究中的有用性这一问题的答案是：它并不总是这么简单。“我们的数据与植物中分子标记的高进化速率 - 异质性的概念一致。此外，我们提供了一个案例研究，其中这种异质性似乎在种群分化的早期阶段增加。”

DNA序列的差异可能在不同谱系中以不同的速率累积。“一般来说，动物的分子进化速度在某种程度上是不变的。然而，在植物中，特别是在叶绿体DNA中，进化速率在时间和谱系上都变化很大，”Franco解释说。这意味着相同的DNA区域可能在一个物种中快速进化而在另一个物种中则非常缓慢。

对于对植物生命树中的种群水平问题感兴趣的研究人员来说，速率异质性是一个实际的挑战。因为进化速率 - 并且因此变异量 - 不是恒定的，所以需要筛选步骤以发现基因组的区域，其中目标物种的个体之间具有足够的可变性。这可以使系统地理学项目的劳动力和成本密集。

Franco总结道，“大多数研究人员认为，显示物种间变异性的分子标记，如系统发育研究，是进行人口水平研究的潜在候选者。虽然情况往往如此，但这种预测并非总是如此。原因是，我们建议在设计实验时，初步筛选步骤应考虑尽可能接近目标单位的生物单位(即物种，亚种，种群)。

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