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给定种群谱系下具自交的二倍体 Moran 模型的条件基因谱系

种群与进化 2025-05-20 v2 概率论

摘要

我们引入了一个具有重叠世代和任意自交与异交比例的种群随机模型。我们研究了生殖关系的全局图(即种群谱系)如何影响在某个遗传基因座上取样的两个基因拷贝的谱系关系。具体而言,我们考虑了一个随时间保持恒定种群规模 NN 的二倍体 Moran 模型,其中一部分后代由自交产生。我们证明,给定随机谱系时,单个基因座上的成对合并时间条件分布在 NN 趋于无穷大时收敛到一个极限律。以这种方式获得的合并时间分布预测了个体样本中非连锁基因座之间的变异。传统的合并分析隐含地对谱系进行了平均,通常给出不同的预测。我们描述了在自交相对于异交的强度从大到小变化时,极限情况下的三种不同行为:部分自交、受限异交和可忽略异交。在部分自交的情况下,合并时间与 Kingman 合并簇相关,这与传统分析中的发现类似。在受限异交的情况下,保留的谱系信息形成一个随机图,合并时间由该图上随机游走的相遇时间给出。在可忽略异交的情况下(代表完全或几乎完全的自交),合并时间完全由谱系中二倍体个体达到共同祖先的固定时间所决定。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.13048,
  title  = {Conditional gene genealogies given the population pedigree for a diploid Moran model with selfing},
  author = {Maximillian Newman and John Wakeley and Wai-Tong Louis Fan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.13048},
  year   = {2025}
}

备注

53 pages, 8 figures; simplified arguments and streamlined presentation