系统进化树(phylogenetic tree)
具有共同祖先的各物种/类群相互间演化关系的树,又被译作系统发育树、系统演化树、系统发生树、种系发生树、系统树等。
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为什么要构建系统进化树?
1. 推测进化模型。从进化树拓扑结构和枝长中推测背后的进化机制。
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2. 预测模型.体现的是机制,机制清楚了,就可以对关键位置进行预测。
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构建系统进化树常用的方法
1. 基于距离:
UPGMA(类平均法)
ME(Minimum Evolution,最小进化法)
NJ(Neighbor-Joining,邻接法)
2.基于特征:
MP(Maximum parsimony,最大简约法)
ML(Maximum likelihood,最大似然法)
Bayesian Inference (BI,贝叶斯方法)
系统进化树的评估
自展支持率:Bootstrap support
构建系统进化树的流程
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构建系统进化树的常用软件
PAUP,商业软件,集成的进化分析工具
MrBayes,Phylobayes (蛋白)
PhyML, RAxML
MEGA,图形化的软件,使用方便
Online server/platform
流程详解
1.获取数据
数据类型:
核苷酸序列,氨基酸序列,形态学数据……
数据格式
纯文本文件:
>Arabidopsis01【 OTU,运算的分类单元,类群/个体/基因型】AAATCGGGTTCCCTT(数据)
3. 准备数据原始文件
用Notepad打开txt文件
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利用Bioedit软件排列
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![2b9fea6288aa1dfe51ba60f6074c00cc.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/2b9fea6288aa1dfe51ba60f6074c00cc.png)
用ClustalW 排列矩阵
![e8b6261126b36c405d203a08d03da19f.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e8b6261126b36c405d203a08d03da19f.png)
手工校正
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在Bioedit下Fasta格式保存
![13c153c82e5c8aaf06ce1631b375f4c3.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/13c153c82e5c8aaf06ce1631b375f4c3.png)
用DAMBE软件转换格式
![8e6a3eb8495fc5ff5729bdf7fc4aec58.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/8e6a3eb8495fc5ff5729bdf7fc4aec58.png)
用PAUP构建最大简约(MP)树
编写PAUP4运行脚本“PAUP_MP-脚本.txt”文件
![d5f82b81454dec4031480348bae4f6ff.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d5f82b81454dec4031480348bae4f6ff.png)
运行test1-PAUP.NEX
![aacd731a1450babe9d3dff1e80adda68.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/aacd731a1450babe9d3dff1e80adda68.png)
用treeview打开结果文件test1_MPhs.tre,显示最大简约树(矩形树)
![d4f7f8fd91eb87dbcc9c64321a4976d2.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d4f7f8fd91eb87dbcc9c64321a4976d2.png)
最大似然( ML)树的构建
用PhyML软件构建ML树,数据格式:*.phy
![abe4867974bd3b3b7b35c96db451fb9e.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/abe4867974bd3b3b7b35c96db451fb9e.png)
打开PhyML软件包,从输入文件包中拷贝test1.PHY,粘贴
双击 PhyML-3.1_win32.exe,
输入文件名:test1.phy,按照屏幕提示选择各项参数
![d043763e55a2c30e0c6f67c592e3517c.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d043763e55a2c30e0c6f67c592e3517c.png)
![570d7b2fe0f22054076033b26f80c4ab.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/570d7b2fe0f22054076033b26f80c4ab.png)
用treeview打开树图文件test1.phy_phyml_tree.txt
![f905d9cf1855e72f1c2a40163f6e4007.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f905d9cf1855e72f1c2a40163f6e4007.png)
分支旁边的数字是自展支持(bootstrap support)率。
利用MEGA软件构建系统树
用MEGA软件打开fas格式文件
![17647234967203fb5a292280f7f27804.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/17647234967203fb5a292280f7f27804.png)
用MEGA软件打开test1.fas,选择序列类群
![c225b5bb13d45902a1a12c7b516218a8.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c225b5bb13d45902a1a12c7b516218a8.png)
打开phylogeny下拉框,构建最大简约(MP)树
![d6cbfdbc85e61b2640d300b34fa6256d.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d6cbfdbc85e61b2640d300b34fa6256d.png)
选择建树参数
![646c36279e9033190805ff234ca5bc4a.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/646c36279e9033190805ff234ca5bc4a.png)
显示并编辑树图
![6d147f87f2861410cab7c72869b96f1a.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/6d147f87f2861410cab7c72869b96f1a.png)
输出树图文件
![7eb5fe9b2ef8778c3662b68f3045b951.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7eb5fe9b2ef8778c3662b68f3045b951.png)
PhyML平台构建系统树
https://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/PHYML/interface.html
![17e8379eb366fb4b4a0bc564bafd2162.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/17e8379eb366fb4b4a0bc564bafd2162.png)
CIPRES平台构建系统树
![c6548875b8092ab2ef4d1b9614e3dfe7.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c6548875b8092ab2ef4d1b9614e3dfe7.png)
iTOL平台编辑系统树
![dfd3d769acaaa307dd2dd299d6a5a5c1.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/dfd3d769acaaa307dd2dd299d6a5a5c1.png)
http://www.360doc.com/content/18/0620/16/45962007_763868878.shtml
https://blog.sciencenet.cn/blog-454141-1297782.html
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