Abstract Archeologically attested human occupation on the Tibet Plateau (TP) can be traced back to 160 thousand years ago (kya, Xiahe) via archaic people and 30~40 kya via anatomically modern human in Nwya Devu. However, the past human movements and peopling of the TP keep in its infancy in the modern/ancient DNA studies. Here, we performed the first modern/ancient genomic meta-analysis among 3,017 Paleolithic to present-day eastern Eurasian genomes (2,444 modern individuals from 183 populations (including 98 Ü-Tsang/Ando/Kham Tibetans) and 573 ancients (including 161 Chinese ancients first meta-analyzed here)). Closer genetic connection between ancient-modern highland Tibetans and lowland island/coastal Neolithic northern East Asians was identified, reflecting the main ancestry of high-altitude Tibeto-Burman speakers originated from the ancestors of Houli/Yangshao/Longshan ancients in the middle and lower Yellow River basin, consistent with the common North-China origin of Sino-Tibetan language and dispersal pattern of millet farmers. Although the shared common northern East Asian lineage between Tibetans and lowland East Asians, we still identified genetic differentiation between Highlanders and lowland northern East Asians, the former harboring more deeply diverged Hoabinhian/Onge ancestry and the latter possessing more modern Neolithic southern East Asian and Siberian ancestry, which suggested the co-existence of Paleolithic and Neolithic ancestries in modern and Neolithic East Asian Highlanders. Tibetans from Ü-Tsang/Ando/Kham Tibetan regions showed strong population stratifications consistent with their cultural backgrounds and geographic terrains (showed as barriers for human movements): stronger Chokhopani affinity in Ü-Tsang Tibetans, more western Eurasian ancestry in Ando and greater Neolithic southern East Asian ancestry in Kham Tibetan. Modern combined ancient genomes documented multiple waves of human migrations in TP past: the first layer of local Hunter-Gatherer mixed with Qijia Farmer arose the Chokhopani-associated Proto-Tibetan-Burman, admixture with the additional genetic materials from the western Eurasian steppe, Yellow River and Yangtze River respectively gave rise to modern Ando, Ü-Tsang and Kham Tibetans.

Abstract The ancient Silk Road served as the main connection between East and West Eurasia for several centuries. At any rate, the genetic exchange between populations along the ancient Silk Road was likely to leave traces on the contemporary gene pool of local people in Northwest China, which was the passage of the Northern Silk Road. However, genetic sources from northwestern China are under-represented in the current population-scale genomic database. To characterize the genetic architecture and adaptative history of the Northern Silk Road ethnic populations, we performed whole-genome sequencing on 126 individuals from six ethnolinguistic groups (Tibeto-Burman (TB)-speaking Tibetan, Mongolic (MG)-speaking Dongxiang/Tu/eastern Yugur, and Turkic (TK)-speaking Salar/western Yugur) living in Gansu and Qinghai in the 10K Chinese people Genomic Diversity Project (10K_CPGDP). We observed ethnicity-related differentiated population structures among these geographically close Northwest Chinese populations, that is, Salar and Tu people showed a close affinity with southwestern TB groups, and other studied populations shared more alleles with MG and Tungusic groups. Overall, the patterns of genetic clustering were not consistent with linguistic classifications. We estimated that Dongxiang, Tibetan, and Yugur people inherited more than 10% West Eurasian ancestry, much higher than that of Salar and Tu people (<7%). Hence, the difference in the proportion of West Eurasian ancestry has primarily contributed to the genetic divergence of geographically close Northwest Chinese populations. The signatures of natural selection were identified in genes associated with cardiovascular system diseases or lipid metabolism related to triglyceride levels (e.g., PRIM2, PDE4DIP, NOTCH2, DDAH1, GALNT2 , and MLIP ) and developmental and neurogenetic diseases (e.g., NBPFs 8/9/20/25P , etc.). Moreover, the EPAS1 gene, a transcription factor regulating hypoxia response, showed relatively high PBS values in our studied groups. The sex-biased admixture history, in which the West Eurasian ancestry was introduced primarily by males, was identified in Dongxiang, Tibetan, and Yugur populations. We determined that the eastern-western admixture occurred ∼783–1131 years ago, coinciding with the intensive economic and cultural exchanges during the historic Trans-Eurasian cultural exchange era.

ABSTRACT North China and South Siberia, mainly populated by Altaic-speaking populations, possess extensive ethnolinguistic diversity and serve as the crossroad for the initial peopling of America and western-eastern trans-continental communication. Yet, the complex scenarios of genetic origin, population structure, and admixture history of North-East Asia remain to be fully characterized, especially for Mongolic people in China with a genome-wide perspective. Thus, we genotyped genome-wide SNPs for 510 individuals from 38 Chinese Mongolic, Tungusic, and Sinitic populations to explore the sharing alleles and haplotypes within the studied groups and following merged it with 3508 modern and ancient Eurasian individuals to reconstruct the deep evolutionary and natural selection history of northern East Asians. We identified significant substructures within Altaic-speaking populations with the primary common ancestry linked to the Neolithic northern East Asians: Western Turkic people harbored more western Eurasian ancestry; Northern Mongolic people in Siberia and eastern Tungusic people in Amur River Basin (ARB) possessed dominant Neolithic Mongolian Plateau (MP) or ARB ancestry; Southern Mongolic people in China owned obvious genetic impact from Neolithic Yellow River Basin (YRB) farmers. Additionally, we found the differentiated admixture history between western and eastern Mongolians and geographically close Northeast Hans: the former received a genetic impact from western Eurasians and the latter retained the dominant YRB and ARB Neolithic ancestry. Moreover, we demonstrated that Kalmyk people from the northern Caucasus Mountain possessed a strong genetic affinity with Neolithic MP people, supporting the hypothesis of their eastern Eurasian origin and long-distance migration history. We also illuminated that historic pastoral empires in the MP contributed considerably to the gene pool of northern Mongolic people but rarely to southern ones. We finally found natural signatures in Mongolians associated with alcohol metabolism. Generally, our results not only illuminated that complex population migration and admixture of Neolithic ancestral sources from the MP or ARB played an important role in the spread of Altaic-speaking populations and Proto-Altaic language, which partly supported the Northeast Asia-origin hypothesis, but also demonstrated that the observed multi-sources of genetic diversity contributed significantly to the modern existing extensive ethnolinguistic diversity in North-East Asia.

Large-scale genomic projects and ancient DNA innovations have ushered in a new paradigm for exploring human evolutionary history. However, the genetic legacy of spatiotemporally diverse ancient Eurasians within Chinese paternal lineages remains unresolved. Here, we report an integrated Y-chromosome genomic database encompassing 15,563 individuals from both modern and ancient Eurasians, including 919 newly reported individuals, to investigate the Chinese paternal genomic diversity. The high-resolution, time-stamped phylogeny reveals multiple diversification events and extensive expansions in the early and middle Neolithic. We identify four major ancient population movements, each associated with technological innovations that have shaped the Chinese paternal landscape. First, the expansion of early East Asians and millet farmers from the Yellow River Basin predominantly carrying O2/D subclades significantly influenced the formation of the Sino-Tibetan people and facilitated the permanent settlement of the Tibetan Plateau. Second, the dispersal of rice farmers from the Yangtze River Valley carrying O1 and certain O2 sublineages reshapes the genetic makeup of southern Han Chinese, as well as the Tai-Kadai, Austronesian, Hmong-Mien, and Austroasiatic people. Third, the Neolithic Siberian Q/C paternal lineages originated and proliferated among hunter-gatherers on the Mongolian Plateau and the Amur River Basin, leaving a significant imprint on the gene pools of northern China. Fourth, the J/G/R paternal lineages derived from western Eurasia, which were initially spread by Yamnaya-related steppe pastoralists, maintain their presence primarily in northwestern China. Overall, our research provides comprehensive genetic evidence elucidating the significant impact of interactions with culturally distinct ancient Eurasians on the patterns of paternal diversity in modern Chinese populations.

Abstract Ancient DNA advances have reported the complex genetic history of Eurasians, but how the knowledge of ancient subsistence strategy shifts and population movements influenced the fine-scale paternal genetic structure in East Asia has not been assessed. Here, we reported one integrated Y-chromosome genomic database of 15,530 people, including 1753 ancient people and newly-reported 919 individuals genotyped using our recently-developed targeted sequencing YHSeqY3000 panel, to explore Chinese genomic diversity, population evolutionary tracts and their genetic formation mechanism. We identified four major ancient technological innovations and population movements that shaped the landscape of Chinese paternal lineages. First, the expansion of millet farmers and early East Asians from the Yellow River Basin carrying the major O2/D subclades promoted the formation of the Sino-Tibetan people’s major composition and accelerated the Tibetan Plateau’s permanent occupation. Second, rice farmers’ dispersal from the Yangtze River Valley carrying O1 and some sublineages of O2 contributed significantly to Tai-Kadai, Austronesian, Hmong-Mien, Austroasiatic people and southern Han Chinese. Third, Siberian-related paternal lineages of Q and C originated and boomed from Neolithic hunter-gatherers from the Mongolian Plateau and the Amur River Basin and significantly influenced the gene pools of northern Chinese. Fourth, western Eurasian-derived J, G and R lineages initially spread with Yamnaya steppe pastoralists and other proto-Indo-European people and further widely dispersed via the trans-Eurasian cultural communication along the Eurasian Steppe and the ancient Silk Road, remaining genetic trajectories in northwestern Chinese. Our work provided comprehensive modern and ancient genetic evidence to illuminate the impact of population interaction from the ancient farmer or herder-based societies on the genetic diversity patterns of modern people, revised our understandings of ancestral sources of Chinese paternal lineages, underscored the scientific imperative of the large-scale genomic resources of dense spatiotemporal underrepresented sampling populations to understand human evolutionary history.

ABSTRACT The population history of Southeast China remains poorly understood due to the sparse sampling of present-day populations and far less modeling with ancient genomic data. We here newly reported genome-wide genotyping data from 207 present-day Han Chinese and Hmong-Mien-speaking She people from Fujian and Taiwan, southeast China. We co-analyzed with 66 early-Neolithic to Iron-Age ancient Fujian and Taiwan individuals obtained from literature to explore the genetic continuity and admixture based on the genetic variations of high-resolution time transect. We found the genetic differentiation between northern and southern East Asians defined by a north-south East Asian genetic cline and the studied southern East Asians were clustered in the southern end of this cline. We also found that southeastern coastal continental modern East Asians harbored the genetic differentiation with other southern Tai-Kadai, Hmong-Mien, Austronesian and Austroasiatic speakers, as well as geographically close Neolithic-to-Iron Age populations, but relatedly close to post-Neolithic Yellow River ancients, which suggested the influence of southward gene flow on the modern southern coastal gene pool. Besides, we also identified one new Hmong-Mien genetic cline in East Asia with the coastal Fujian She localizing at the intersection position between Hmong-Mien and Han clines in the principal component analysis. She people show stronger genetic affinity with southern East Asian indigenous populations with the main ancestry deriving from Hanben-related populations. The southeastern Han Chinese could be modeled with the primary ancestry deriving from the group related to the Yellow River Basin millet farmers and the remaining from groups related to southeastern ancient indigenous rice farmers, which was consistent with the northern China origin of modern southeastern Han Chinese and in line with the historically and archaeologically attested southward migrations of Han people and their ancestors. Interestingly, f 4 -statistics and three-way admixture model results showed both coastal ancient sources related to Austronesian speakers and inland ancient sources related to Austroasiatic speakers complexed the modern observed fine-scale genetic structure here. Our estimated north-south admixture time ranges based on the decay of the linkage disequilibrium spanned from the Bronze age to historic periods, suggesting the recent large-scale population migrations and subsequent admixture participated in the formation of modern Han in Southeast Asia.

Abstract Sherpa people, one of the high-altitude hypoxic adaptive populations, mainly reside in Nepal and the southern Tibet Autonomous Region. The genetic origin and detailed evolutionary profiles of Sherpas remain to be further explored and comprehensively characterized. Here we analyzed the newly-generated InDel genotype data from 628 Dingjie Sherpa people by merging with 4222 worldwide InDel profiles and collected genome-wide SNP data (approximately 600K SNPs) from 3324 individuals in 382 modern and ancient populations to explore and reconstruct the fine-scale genetic structure of Sherpas and their relationships with nearby modern and ancient East Asians based on the shared alleles and haplotypes. The forensic parameters of 57 autosomal InDels (A-InDels) included in our used new-generation InDel amplification system showed that this updated InDel panel is informative and polymorphic in Sherpas, suggesting that it can be used as the supplementary tool for forensic personal identification and parentage testing in the highland East Asians. Descriptive findings from the PCA, ADMIXTURE and TreeMix-based phylogeny suggested that Sherpas showed excess allele sharing with neighboring Tibeto-Burman Tibetans. Furthermore, patterns of allele sharing in f -statistics demonstrated that Sherpa people had a different evolutionary history compared with their neighbors from Nepal (Newar and Gurung) but showed genetic similarity with 2700-year-old Chokhopani and modern Tibet Tibetans. QpAdm/qpGraph -based admixture sources and models further showed that Sherpa, core Tibetans and Chokhopani formed one clade which could be fitted as having the main ancestry from late Neolithic Qijia millet farmers and other deep ancestries from early Asians. Chromosome painting profiles and shared IBD fragments inferred from FineStructure and ChromoPainter not only confirmed the abovementioned genomic affinity patterns but also revealed the fine-scale microstructures among Sino-Tibetan speakers. Finally, natural-selection signals revealed via iHS, nSL, and iHH12 showed signatures associated with disease susceptibility in Sherpa people. Generally, we provided the comprehensive landscape of admixture and evolutionary history of Sherpa people based on the shared alleles and haplotypes from the low-density forensic markers and high-density genome-wide SNP data. The more detailed genetic landscape of Sherpa people should be further confirmed and characterized via ancient genomes or single-molecule real-time sequencing technology.

Abstract Background The underrepresentation of Hmong-Mien (HM) people in Asian genomic studies has hindered our comprehensive understanding of population history and human health. South China is an ethnolinguistically diverse region and indigenously settled by ethnolinguistically diverse HM, Austroasiatic (AA), Tai-Kadai (TK), Austronesian (AN), and Sino-Tibetan (ST) people, which is regarded as East Asia’s initial cradle of biodiversity. However, previous fragmented genetic studies have only presented a fraction of the landscape of genetic diversity in this region, especially the lack of haplotype-based genomic resources. The deep characterization of demographic history and natural-selection-relevant architecture in HM people was necessary. Results We comprehensively reported the population-specific genomic resources and explored the fine-scale genetic structure and adaptative features inferred from the high-density SNP data in 440 individuals from 34 ethnolinguistic populations, including previously unreported She. We identified solid genetic differentiation between inland (Miao/Yao) and coastal (She) southern Chinese HM people, and the latter obtained more gene flow from northern East Asians. Multiple admixture models further confirmed that extensive gene flow from surrounding ST, TK, and AN people entangled in forming the gene pool of coastal southeastern East Asian HM people. Population genetic findings of isolated shared unique ancestral components based on the sharing alleles and haplotypes deconstructed that HM people from Yungui Plateau carried the breadth of genomic diversity and previously unknown genetic features. We identified a direct and recent genetic connection between Chinese and Southeast Asian HM people as they shared the most extended IBD fragments, supporting the long-distance migration hypothesis. Uniparental phylogenetic topology and Network relationship reconstruction found ancient uniparental lineages in southwestern HM people. Finally, the population-specific biological adaptation study identified the shared and differentiated natural-selection signatures among inland and coastal HM people associated with physical features and immune function. The allele frequency spectrum (AFS) of clinical cancer susceptibility alleles and pharmacogenomic genes showed significant differences between HM and northern Chinese people. Conclusions Our extensive genetic evidence combined with the historic documents supported the view that ancient HM people originated in Yungui regions associated with ancient ‘Three-Miao tribes’ descended from the ancient Daxi-Qujialing-Shijiahe people. And then, some recently rapidly migrated to Southeast Asia, and some culturally dispersed eastward and mixed respectively with Southeast Asian indigenes, coastal Liangzhu-related ancient populations, and incoming southward Sino-Tibetan people. Generally, complex population migration, admixture, and adaptation history contributed to their specific patterns of non-coding or disease-related genetic variations.

Abstract Southern China was a region with mixed rice-millet farming during the Middle Neolithic period and also suggested to be the homeland of Tai-Kadai-speaking (TK) people. The archaeological evidence of animal and plant domestication has demonstrated that southern Chinese rice agriculturalists dispersed from the Yangtze River basin with the dissemination of TK, Austroasiatic (AA), Austronesian (AN) and Hmong-Mien (HM) languages. However, the formations of the inland TK-speaking people, central/southern Han Chinese and their relationships with Neolithic farmers from the Yangtze and Yellow Rivers (YR) basins are far from clear due to the limited sampling of South China. Here, we revealed the spatiotemporal demographic history of southern China by analyzing newly generated genome-wide data of 70 southeastern mainland TK speakers including Dong, Gelao and Bouyei and 45 southwestern Han Chinese together with comprehensive modern/ancient reference datasets. Southwest Han Chinese and Gelao demonstrated a closer genomic affinity to Neolithic YR farmers, while inland TKs (Dong and Bouyei) demonstrated a closer genomic affinity to coastal TK/AN-speaking islanders and Neolithic Yangtze farmers and their descendants. The shared genetic drift between inland TK/AN speaker highlighted a common origin of AN/TK groups, which may be descended from Tanshishan people or their predecessors (Xitoucun). Additionally, we found that inland TK/Sinitic could be modelled as an admixture of ancestral northern East Asian (ANEA) and ancestral southern East Asian (ASEA) sources with different proportions, in which the ANEA was phylogenetically closer to Neolithic millet farmers deriving from the YR Basin and the ASEA was phylogenetically closer to Coastal Neolithic-to-modern southern East Asians. Finally, we discovered genetic differentiation among TK people from southern China and Southeast Asia and obvious substructures between northern and southern inland Chinese TK people. The observed patterns of the spatiotemporal distribution of the northern and southern East Asian lineages in Central/southern China were also compatible with the scenario of bi-directional gene flow events from ANEA and ASEA. Conclusively, multiple lines of genomic evidence indicated millet farmers deriving from the YR basin and rice farmers deriving from the Yangtze River basin substantially contributed to the present-day mainland TK speakers and Central/southern Han Chinese, and formed the modern dual genetic admixture profile.

Abstract Ancestral origin and genomic history of Chinese Hui people remain to be explored due to the paucity of genome-wide data. Some evidence argued that an eastward migration of Central Asian given rise to modern Hui people, which was inferred as the demic diffusion hypothesis , and others favored the cultural diffusion hypothesis that posited indigenous East Asian adopted Muslim-like culture and formed the modern culturally different populations. However, the extent to which the observed Hui’s genetic structure was mediated by the movement of people or the assimilation of Muslim culture also remains one of the most contentious puzzles. Analyses of over 700K SNPs in 109 western Chinese individuals (49 Sichuan Hui and 60 geographically close Nanchong Han) together with the available ancient and modern Eurasians allowed us to fully explore the genomic makeup and origin of Huis and neighboring Hans. The results of the traditional and formal admixture-statistics (PCA, ADMIXTURE, and allele-sharing-based f -statistics) illuminated a strong genomic affinity between Sichuan Hui and Neolithic-to-modern Northern East Asians, which suggested massive gene influx from East Asian into Sichuan Hui people. Three-way admixture models in the qpWave/qpAdm analyses further revealed a small stream of gene influx from western Eurasian related to French or Andronovo into these Hui people, which was further directly confirmed via the admixture event from the temporally different western sources to Hui people in the qpGraph -based phylogenetic model, suggesting the key role of cultural diffusion model in the genetic formation of the modern East Asian Hui. ALDER-based admixture date estimation showed that this observed western Eurasian admixture signal was introduced into East Asian Hui during the historic periods, concordant with the extensive western-eastern communication in the Silk Road and historically documented Hui’s migration history. Summarily, although significant cultural differentiation among Hui and their neighbors existed, our genomic analysis showed their strong affinity with modern and ancient Northern East Asians. Our results supported that modern Chinese Hui arose from the mixture of minor western Eurasian ancestry and predominantly East Asian ancestry.