Fst 和 Dxy 是遗传学中用于衡量不同种群之间遗传分化的两个指标,但它们的意义和计算方式不同,因此计算结果差异很大是正常的。
1. Fst(Fixation Index)
-
定义:Fst 是衡量种群分化程度的一个标准,反映了种群间遗传变异相对于总遗传变异的比例。它的值通常在 0 和 1 之间:
- Fst = 0 表示两个种群完全没有分化,基因频率完全一致。
- Fst = 1 表示两个种群完全分化,完全没有共享等位基因。
-
计算:Fst 通过比较种群内和种群间的遗传多样性来计算,常用的公式是:
其中:- ( H_T ) 是总的遗传多样性(所有种群的基因频率差异)。
- ( H_S ) 是种群内的平均遗传多样性。
适用场景:Fst 是一个相对值,表示两个或多个种群间的分化程度,通常用于识别种群间的遗传隔离或分化。
2. Dxy
定义:Dxy 是衡量两个种群间的遗传差异的绝对值。它表示的是两个种群中随机选取两个基因拷贝,它们在对应位点上的差异概率。
-
计算:Dxy 是通过计算两个种群在每个位点的基因型差异来得出的,通常使用以下公式:
其中:- ( p_1(i) ) 和 ( p_2(i) ) 分别是两个种群在位点 ( i ) 上的等位基因频率。
- ( L ) 是位点的总数。
适用场景:Dxy 是一个绝对值,不依赖种群内的遗传多样性。它通常用于量化两个种群的绝对遗传差异,特别是在研究物种分化或基因流动时使用。
3. Fst 和 Dxy 的区别
- Fst 是相对值,表示的是种群间的分化程度,和种群内的遗传变异有关。如果种群内的多样性很低,哪怕种群间的差异也不大,Fst 值可能会很高。
- Dxy 是绝对值,它衡量的是种群之间的基因差异,不依赖种群内的多样性。如果两个种群在某些位点上有不同的等位基因,那么 Dxy 会很高,即使这些位点在各自种群内部很单一。
4. 为什么计算结果差异很大是正常的
- 不同的度量标准:Fst 衡量的是相对的分化,而 Dxy 衡量的是绝对差异。即使两个种群之间有很大的绝对差异(高 Dxy),但如果它们内部的遗传多样性也很大,Fst 可能会很低。
- 多样性影响:如果种群内部的遗传多样性很高(例如遗传混合的种群),即使种群间的差异较大,Fst 仍然可能较低。而 Dxy 只关注种群间的差异,不考虑种群内部的多样性,因此 Dxy 通常较高。
总结
- Fst 和 Dxy 反映的是种群分化的不同方面。Fst 是相对指标,更多关注种群内和种群间的相对差异;而 Dxy 是绝对指标,关注种群间的直接差异。
- 计算结果差异大是正常的,因为它们反映了不同的生物学过程和遗传模式。如果你看到 Fst 值很低但 Dxy 值很高,可能说明两个种群共享相对较多的遗传变异,但在某些位点上有显著的差异。