核苷酸多樣性

提示：此条目的主题不是單核苷酸多態性。

核苷酸多樣性（nucleotide diversity）是分子遺傳學（分子生物學）中的一個概念。該概念用於表徵某一種群中多態性的強弱^[1]。

根井正利和李文雄在1979年引入了一種計算核苷酸多樣性的方法：在從某一種群中取得的多個樣品DNA上隨機取一段序列，將在這些序列上的同一位點鹼基的不同取平均值，即可得核苷酸多樣性的值。他們將這個值記爲「π」。

這種方法用數學公式表示如下：

${\displaystyle \pi =\sum _{ij}x_{i}x_{j}\pi _{ij}=2*\sum _{i=1}^{n}\sum _{j=1}^{i-1}x_{i}x_{j}\pi _{ij}}$

x_i 、x_j分別代表第i個和第j個序列的對應頻率^{[註 1]}。π_ij則爲兩個序列之間不同位點所佔百分比^{[註 2]}。n則爲總樣本數。

核苷酸多樣性是遺傳變異（genetic variation）的一個量化值。核苷酸多樣性通常與其他衡量種群多樣性的數值有聯繫，同時也和期望雜合度（expected heterozygosity）有聯繫。核苷酸多樣性通常用於衡量種群內或種群間的多樣性，或作物與相關物種間的遺傳變異^[2]。另外，核苷酸多樣性還可以用於推算進化關係^[3]。

可通過直接比對DNA序列來算出核苷酸多樣性，亦可使用用分子標記得出的數據（比如使用隨機擴增多態性DNA（RAPD）技術或擴增片段長度多態性PCR（AFLP-PCR）得出的數據）推算出^[4][5]。

註釋

1. 比如一共擁有5個樣本，那麼x_i 、x_j均爲1/5
2. 舉個例子來說，假設第i個樣本的序列爲ATTAC，第j個樣本的序列爲ATTAT。進行比較可知，兩個序列的長度均爲5個鹼基對，其中有一對鹼基對在兩個樣本間是不同的，π_ij爲1/5

參考

1. Nei, M.; Masatoshi Nei; Wen-Hsiung Li. Mathematical Model for Studying Genetic Variation in Terms of Restriction Endonucleases. PNAS. October 1, 1979, 76 (10): 5269–73. PMC 413122  . PMID 291943. doi:10.1073/pnas.76.10.5269. 
2. Kilian, B; Ozkan H; Walther A; Kohl J; Dagan T; Salamini F; Martin W. Molecular diversity at 18 loci in 321 wild and 92 domesticate lines reveal no reduction of nucleotide diversity during Triticum monococcum (Einkorn) domestication: implications for the origin of agriculture. Molecular Biology and Evolution. December 2007, 24 (12): 2657–68. PMID 17898361. doi:10.1093/molbev/msm192. 
3. Yu, N.; Jensen-Seaman MI; Chemnick L; Ryder O; Li WH. Nucleotide diversity in gorillas. Genetics. March 2004, 166 (3): 1375–83 [2015-12-12]. PMC 1470796  . PMID 15082556. doi:10.1534/genetics.166.3.1375. （原始内容于2019-12-15）. 
4. Borowsky, Richard L. Estimating nucleotide diversity from random amplified polymorphic DNA and amplified fragment length polymorphism data. Molecular Phylogenetics and Evolution. January 2001, 18 (1): 143–8. PMID 11161751. doi:10.1006/mpev.2000.0865. 
5. Innan, Hideki; Ryohei Terauchib Günter Kahlb; Fumio Tajima. A method for estimating nucleotide diversity from AFLP data. Genetics. March 1, 1999, 151 (3): 1157–64. PMC 1460529  . PMID 10049931. 

外部連結

• 一個計算核苷酸多樣性的教程 （页面存档备份，存于互联网档案馆）