教你如何构建系统进化树

一、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。

二、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。

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。

三、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）

（通常用两种以上方法构建系统树）

四、系统进化树的评估

自展支持率：Bootstrap support

后验概率： Posterior probability

五、构建系统进化树的流程

六、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

七、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……

2. 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

利用Bioedit软件排列

用ClustalW 排列矩阵

手工校正

在Bioedit下Fasta格式保存

用DAMBE软件转换格式

用PAUP构建最大简约(MP)树

编写PAUP4运行脚本“PAUP_MP-脚本.txt”文件

运行test1-PAUP.NEX

用treeview打开结果文件test1_MPhs.tre，显示最大简约树（矩形树）

最大似然( ML)树的构建

用PhyML软件构建ML树，数据格式：*.phy

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

用treeview打开树图文件test1.phy_phyml_tree.txt

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

用MEGA软件打开test1.fas，选择序列类群