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 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.

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 Non-recombining regions of the Y-chromosome are inherited male-specifically and recorded the evolutionary traces of male human populations. Recent whole Y-chromosome sequencing studies have identified previously unrecognized population divergence, expansion and admixture processes, which promotes a better understanding and application of the observed patterns of Y-chromosome genetic diversity. Here, we developed one highest-resolution Y-SNP panel for forensic pedigree search and paternal biogeographical ancestry inference, which included 639 phylogenetically informative SNPs (Y-SNPs). We genotyped these loci in 1033 Chinese male individuals from 33 ethnolinguistically diverse populations and identified 257 terminal Y-chromosomal lineages with frequency ranging from 0.010 (singleton) to 0.0687. We identified six dominant common founding lineages associated with different ethnolinguistic backgrounds, which included O2a2b1a1a1a1a1a1a1-M6539, O2a1b1a1a1a1a1a1-F17, O2a2b1a1a1a1a1b1a1b-MF15397, O2a2b2a1b1-A16609, O1b1a1a1a1b2a1a1-F2517 and O2a2b1a1a1a1a1a1-F155. The AMOVA and nucleotide diversity estimates revealed considerable differences and high genetic diversity among ethnolinguistically different populations. We constructed one representative phylogenetic tree among 33 studied populations based on the haplogroup frequency spectrum and sequence variations. Clustering patterns in principal component analysis and multidimensional scaling results showed a genetic differentiation between Tai-Kadai-speaking Li, Mongolic-speaking Mongolian and other Sinitic-speaking Han Chinese populations. Phylogenetic topology inferred from the BEAST and Network relationships reconstructed from the popART further showed the founding lineages from culturally/linguistically diverse populations, such as C2a/C2b was dominant in Mongolian people and O1a/O1b was dominant in island Li people. We also identified many lineages shared by more than two ethnolinguistically different populations with a high proportion, suggesting their extensive admixture and migration history. Our findings indicated that our developed high-resolution Y-SNP panel included major dominant Y-lineages of Chinese populations from different ethnic groups and geographical regions, which can be used as the primary and powerful tool for forensic practice. We should emphasize the necessity and importance of whole-sequencing of more ethnolinguistically different populations, which can help identify more unrecognized population-specific variations for the final promotion of Y-chromosome-based forensic applications.

Ancestry informative markers (AIMs), which are distributed throughout the human genome, harbor significant allele frequency differences among diverse ethnic groups. The use of sets of AIMs to reconstruct population history and genetic relationships is attracting interest in the forensic community, because biogeographic ancestry information for a casework sample can potentially be predicted and used to guide the investigative process. However, subpopulation ancestry inference within East Asia remains in its infancy due to a lack of population reference data collection and incomplete validation work on newly developed or commercial AIM sets. In the present study, 316 Chinese persons, including 85 Sinitic-speaking Haikou Han, 120 Qiongzhong Hlai and 111 Daozhen Gelao individuals belonging to Tai-Kadai-speaking populations, were analyzed using the Precision ID Ancestry Panel (165 AISNPs). Combined with our previous 165-AISNP data (375 individuals from 6 populations), the 1000 Genomes Project and forensic literature, comprehensive population genetic comparisons and ancestry inference were further performed via ADMIXTURE, TreeMix, PCA, -statistics and N-J tree. Although several nonpolymorphic loci were identified in the three southern Chinese populations, the forensic parameters of this ancestry inference panel were better than those for the 23 STR-based Huaxia Platinum System, which is suitable for use as a robust tool in forensic individual identification and parentage testing. The results based on the ancestry assignment and admixture proportion evaluation revealed that this panel could be used successfully to assign individuals at a continental scale but also possessed obvious limitations in discriminatory power in intercontinental individuals, especially for European-Asian admixed Uyghurs or in populations lacking reference databases. Population genetic analyses further revealed five continental population clusters and three East Asian-focused population subgroups, which is consistent with linguistic affiliations. Ancestry composition and multiple phylogenetic analysis further demonstrated that the geographically isolated Qiongzhong Hlai harbored a close phylogenetic relationship with Austronesian speakers and possessed a homogenous Tai-Kadai-dominant ancestry, which could be used as the ancestral source proxy in population history reconstruction of Tai-Kadai-speaking populations and as one of the representatives for forensic database establishment. In summary, more population-specific AIM sets focused on East Asian subpopulations, comprehensive algorithms and high-coverage population reference data should be developed and validated in the next step.