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'''田岛D检验'''（{{lang-en|Tajima's D test}}）是日本学者[[田岛文生]]于1989年提出的一种统计检验方法，用于检验DNA序列在演化过程中是否遵循[[中性演化]]模型。<ref name="Tajima-1989">{{Cite journal  | last1 = Tajima | first1 = F. | title = Statistical method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism. | url = https://archive.org/details/sim_genetics_1989-11_123_3/page/585 | journal = Genetics | volume = 123 | issue = 3 | pages = 585–95 |date=Nov 1989 | doi =  | PMID = 2513255 | pmc=1203831}}</ref>

==科学原理==
在选择中性模型下，对于一个处于突变-漂变平衡且大小稳定的群体，群体参数「<math>\theta</math>」可以通过计算两两核苷酸差异的平均值「<math>\pi</math>」和分离核苷酸位点数量「<math>S\,</math>」两种方法来估算，且二者相等。因此：

对于双倍体DNA：

: <math>\theta=E[\pi]=E\left[\frac{S}{\sum_{i=1}^{n-1} \frac{1}{i}}\right]=4N\mu</math>

对于单倍体DNA：

: <math>\theta=E[\pi]=E\left[\frac{S}{\sum_{i=1}^{n-1} \frac{1}{i}}\right]=2N\mu</math>

在公式中，“<math>S\,</math>”表示分离位点的数量，“<math>n\,</math>”表示样本数，“<math>N\,</math>”表示有效群體大小，“<math>\mu</math>”则表示基因突变率。

在存在自然选择或其他破坏中性模型的因素存在时，「<math>\pi</math>」与「<math>S\,</math>」的期望值会发生变化，且不再相等。通过这两者估测的「<math>\theta</math>」值「<math>\theta_{\pi}</math>」与「<math>\theta_{S}</math>」之间的差异d，即田岛D检验的统计基础，统计量<math>D\,</math>为<math>d\,</math>与其[[标准差]]<math>\sqrt{\hat{V}(d)}</math>之商，即：

:<math>
D=\frac
{d}
{\sqrt
{\hat{V}(d)}
} =\frac
{\theta_{\pi}-\theta_{S}}
{\sqrt
{\hat{V}(\theta_{\pi}-\theta_{S})}
} 
</math>

[[田岛文生]]用计算机模拟证明，统计量<math>D\,</math>符合[[貝塔分布]]（Beta distribution）。对某一样本，若<math>D\,</math>值处于[[置信区间]]之外，则可以拒绝[[零假设]]，即否定选择中性。

==检验结果阐释==
{|class="wikitable"
! 田岛D值 || 数学依据 || 生物学解释1 || 生物学解释2
|-
! D=0 
| <math>\theta_{\pi}</math>等于<math>\theta_{S}</math>（观测值=期望值）：平均两两核苷酸差异等于分离位点数
| 差异性的观测值符合期望值
| 群体演化处于突变-漂变均衡，无自然选择的印记
|-
! D<0且结果显著
| <math>\theta_{\pi}</math>小于<math>\theta_{S} </math>（观测值<期望值）：平均两两核苷酸差异小于分离位点数
| 罕见等位基因过量（罕见等位基因过剩）
| 近期的选择扫荡或近期瓶颈效应之后的群体扩张
|-
! D>0且结果显著
| <math>\theta_{\pi}</math>大于<math>\theta_{S} </math>（观测值>期望值）：平均两两核苷酸差异大于分离位点数
| 罕见等位基因不足（罕见等位基因过少）
| 平衡选择或群体紧缩
|}

== 参考文献 ==
{{reflist}}

[[Category:分子演化]]
[[Category:统计检验]]
[[Category:群体遗传学]]
[[Category:遗传学]]
[[Category:选择]]