应用基因组学方法研究东北嫩江流域青铜时代古人群组成与来源

Nenjiang region is one of the cradle of human civilization and ancient ethnic groups in Northeast Asia. The archeaological study showed that the ancient human in this region created regional culture with obvious geographical characteristics and developed an integrated early culture sequence. The compositions and sources of ancient population who created this civilization are still unclear, and the origin of ancient ethnic groups has been a hot topic of multidisciplinary debate.Based on the study of ancient population lived in the middle plain and Weat Liao River Region in the Southern of northeat China, we collected the ancient samples from the archeaological sites belonged to the Hanshu Culture, which is the heyday in the Bronze Age, and has explicit ethnic property. The ancient human mitochondrial and Y chromosome genome will be tested by the genomic techniques in order to determine the high-resolution maternal and paternal lineages; reconstruct the phylogenetic relationship among ancient and extant populations in Nenjiang region and surrounding areas, and ultimately speculation the source of ancient nenjiagn region population. The study can offer important informatoin to explore the formation and development of prehistorical culture, origin of regional ethnic groups and evolution, and formation and differentiation of extant human populations in the Nenjiang region.

嫩江流域是东北亚重要的古文明起源地之一，也是多个古民族的发祥地。考古学研究表明该流域具有鲜明的自身文化传统和完整的早期文化发展序列，但对于创造这一文明的古人类的组成和来源研究却是空白，同时东北古民族的族源问题也一直是多学科争论的热点。本研究在已有的中原和东北南部西辽河地区古人群研究的基础上，以嫩江流域青铜文化发展鼎盛阶段且具有明确民族属性的汉书文化墓葬出土的古人类样本为研究对象，使用新一代测序技术，结合自行设计的捕获方法，测定古样本的线粒体基因组和Y染色体非重组区全序列，以确定高分辨率的古人群母系和父系组成谱系；重建青铜时代嫩江流域与同一时期周边考古文化人群以及该流域现存人群的系统发生关系；探明古人群的组成成分与来源；为探讨嫩江流域史前文化的形成与发展、该地域古民族的起源以及现存人群的形成与分化奠定基础。

嫩江流域是东北亚重要的古文明起源地之一，也是多个古民族的发祥地。考古学研究表明该流域具有鲜明的自身文化传统和完整的早期文化发展序列，但对于创造这一文明的古人类的组成和来源研究却是空白，同时东北古民族的族源问题也一直是多学科争论的热点。.本研究在已有的中原和东北南部西辽河地区古人群研究的基础上，使用新一代测序技术，结合自行设计的捕获方法，从吉林大安后套木嘎遗址中石器至铁器时代104例样本中成功获得了20个样本的全基因组数据，其中中石器时代样本的测序深度为34X，为后续的古DNA研究提供了高质量的参考基因组。全基因组主成分分析结果显示后套木嘎不同时期的人群内部以及与同一地理区域的现代人群（如鄂伦春和赫哲）能够很好的聚类，说明自中石器时代起，嫩江流域人群的基因结构并没有发生大的变化，人群表现出非常强的遗传连续性。应用f3-statistics对人群的基因流动进行检测，与主成分分析的结果一致，嫩江流域古代与现代人群表现出很强的基因流。应用f4-statistics和人群混合度分析（Admixture）也得到了相似的结果。.研究表明嫩江流域由于其独特的地理位置和环境以及丰富的渔业、林业资源为当地人狩猎-采集-渔猎的生活方式提供了丰富的食物来源, 从中石器时代至今，尽管嫩江流域南部紧邻的辽河地区人群受到了南方农业人群向北方的大规模扩张的影响，嫩江流域不同时期人群结构并没有发生明显改变一直保持着高度的遗传联系性。本项目重建嫩江流域从中石器至早期铁器时代古代人类以及其与该流域现存人群的系统发生关系；阐明了古人群的组成成分与来源；为探讨嫩江流域史前文化的形成与发展、该地域古民族的起源以及现存人群的形成与分化奠定基础。