Evolution and
Selection of Quantitative Traits
数量性状的进化与选择
作者:Bruce Walsh and Michael Lynch
出版:Academic Press
索书号:Q348/L987/2018/ Y
ISBN: 978-0-19-883087-0
藏书地点:武大外教中心
数量性状——无论是形态或生理特征、行为方面,还是基因组水平的特征,如特定基因的 RNA 或蛋白质表达量——通常在种群内部和种群之间表现出相当大的差异。数量遗传学,也称为复杂性状的遗传学,是对这些性状的研究,它基于进化的数学模型,其中许多基因影响性状,其中非遗传因素也可能很重要。定量特征的进化和选择提出了对该主题的整体处理,展示了理论和数据之间的相互作用,并广泛讨论了与这些模型的生物学相关参数估计相关的统计问题。数量遗传学被视为性状进化的复杂数学模型与现实世界数据之间的桥梁,作者已经明确地将他们的处理方法定义为这样。
这是计划中的三部曲中的第二卷,总结了现代数量遗传学领域,从广泛领域(农业、进化、生态学和人类生物学)以及种群遗传学、统计理论、数学建模、遗传学和基因组学。虽然第 1 卷(1998 年)处理了这些性状的遗传学,但第 2 卷的主要焦点是它们的进化,特别强调检测选择(从使用基因组和历史数据到生态现场数据)和检查其后果。这份广泛的参考工作适用于进化生物学、遗传学和基因组学领域的研究生和专业研究人员(经验主义者和理论家)。它对于植物和动物育种者、人类遗传学家和统计学家也具有特别的相关性和用途。
数量性状无论是形态或生理特征、行为方面,还是基因组水平的特征,如特定基因的 RNA 或蛋白质表达量,通常在种群内部和种群之间表现出相当大的差异。本文提供了对此类性状研究的历史概述,及其与传统和分子群体遗传学、应用育种和进化理论的联系。本文回顾了有限种群中性等位基因的种群遗传理论,检查丢失或固定的概率和时间,分子变异的汇总统计,聚结理论(等位基因样本返回共同祖先的时间分布),以及突变漂移和突变漂移迁移平衡模型。
遗传漂变的影响通常假设理想化的种群大小恒定。本文展示了如何将这种理想化种群的种群规模替换为具有年龄结构、性别比例不平等、扩张或收缩历史、近亲繁殖和种群细分的种群的有效种群规模。这些人口统计学特征或多或少对整个基因组产生同等影响。一个相对较新的理解是,一个站点的选择可以显着减少附近链接站点所经历的本地有效种群规模(希尔-罗伯逊效应)。这可能来自背景选择以去除有害的新突变或来自选择性扫描,其中有利的新突变被驱动到固定。希尔-罗伯逊效应是描述这样一个事实的一般方法,即在一个站点上进行选择会使其他链接站点的选择效率较低,因此更加中性。本文讨论了这一发现对基因组结构的影响。
本文考察了作用于基因组的非适应性进化力(漂移、突变、重组)的相对强度。它回顾了有效种群大小、突变率和重组率的估计值,并总结了广泛分类群的已知基因组结果。突变率倾向于在具有较大有效群体尺寸的生物体中较低,与漂移屏障假说一致,其中选择在小于有效种群大小的往复运动时选择无效。
本文回顾了自然选择的一些“定理”。这些包括精确的结果(真正的数学定理):Robertson-Price 恒等式、Price 对任何形式的选择响应的一般表达式,以及 Fisher 基本定理的 Fisher-Price-Ewens 版本。它们的普遍性通常是很难应用的成本。一个重要的例外是 Robertson-Price 恒等式,它将性状均值的代内变化表示为它与相对适应度的协方差。本文还考察了三个经典的近似值:Fisher 基本定理的平均种群适应度行为,Robertson 的次要定理和育种者方程在选择的性状中的预期响应,显示了这些结果是如何联系的以及各种近似关系。 最后,本文检查了性状的加性方差与其与适应度的相关性之间的联系。
本文研究了在没有漂移和突变的情况下的单基因座和双基因座选择模型。 为单基因座模型开发了每代等位基因频率变化率和特定变化量的预期时间的表达式,并针对那些选择保留多个等位基因的设置检查了它们的平衡结构。选择产生的连锁不平衡的存在极大地使单基因座结果扩展到两个基因座变得复杂,本文研究了一些由此产生的并发症。最后,它检查了在选择性状基础上的基因座上选择的性质,然后使用它来开发育种者方程,用于选择性状中的单代反应。一个重要的结果是稳定选择下的性状基因座经历了适应度优势,因此性状选择消除了而不是保留了遗传变异。
《数量性状的进化与选择》一书于2018年由Academic
Press出版,作者是Bruce Walsh
and Michael Lynch。
《数量性状的进化与选择》一书中,研究人员介绍了数量性状的进化与选择在细胞相互作用的技术和方法,重点是最近的技术发展,讨论的主题主要包括三十个章节。《数量性状的进化与选择》一书从各个方面讲解了数量性状的进化与选择的基础内容和研究方法,旨在为想要进一步研究数量性状的进化与选择的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。
《数量性状的进化与选择》一书作为生物学专业研究读物,观点新颖独到,内容饱满详实、语言浅显易懂, 除此之外,还包括一些其他的特点:
1、本书分为三十个章节,既讲解了数量性状的进化与选择过程的基础知识,还讲解了深入研究数量性状的进化与选择在细胞内的相互作用,是一本应用性很强的书籍,对于想要学习研究数量性状的进化与选择的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。
2、每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写,因此,本书讲解既详细又专业,读者能够从中了解到数量性状的进化与选择相关的专业知识以及最新的前沿进展。
总的说来,《数量性状的进化与选择》一书为想要了解数量性状的进化与选择的研究方法的人员提供了清晰的导读路径,作为数量性状的进化与选择领域的一本前沿研究图书,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录:
前沿问题
一、介绍
1 数量性状随时间的变化
II 一、二位点的进化
2 一和二位点系统中的中性进化
3 种群的遗传有效规模
4 进化的非适应性力量
5 选择的种群遗传学
6 自然选择定理:Price、Fisher 和 Robertson 的结果
7 选择、突变和漂移的相互作用
8 次搭便车和选择性清扫
9 使用分子数据检测选择:来自最近单一事件的特征
10 使用分子数据检测选择:来自多个历史事件的特征
III 漂移和数量特征
11 漂移引起的遗传变异的变化
12 数量特征的中性背离
IV 对单个字符的短期响应
13 均值的短期变化:1. 饲养员方程
14 均值的短期变化:2. 截断和阈值选择
15 均值的短期变化:3. 永久响应与瞬态响应
16 方差的短期变化:1. 加性方差的变化
17 方差的短期变化:2. 环境方差的变化
18 短期选择实验分析:1. 最小二乘法
19 短期选择实验分析:2.混合模型和贝叶斯方法
20 自然种群中的选择反应
结构化群体中的 V 选择
21 基于家庭的选择
22 联想效应:竞争、社会互动、群体和亲属选择
23 近亲繁殖选择
VI 性状反应的群体遗传模型
24 无穷小模型及其扩展
25 长期反应:1. 确定性方面
26 长期反应:2. 有限的人口规模和突变
27 长期响应:3. 自适应步行
28 数量遗传变异的维护
七、性状的测量选择
29 个体适应度和单变量选择的测量
30 衡量多元选择
终结者
林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生