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系统发育及群体遗传统计分析软件使用流
程
(
公开版
谢磊左云娟徐新伟
基础知识与注意事项
:
1
interleave vs. noninterleave
DNA
序列数据分段显示为
interleave
格式
,
如果一行显示则为
noninterlea
ve
格
式。
除了
PAUP
之外
,
几乎所有系统发育分析软件都要求
noninterleave
格式的数
据。但是当几个片段的序列
combine<
/p>
时会得到
interleave
格式的数
据
,
这时候
PAUP
能够识别运输
interleave
格式的优点就显示
出来了。
PAUP
可以输出
nonin
terleave
格式的数据
,
所以
可以使用
PAUP
进行数据格式转换以得到能够用于其他软件的
数
据格式
(MAC
版
< br>PAUP
进行菜单操作即可
,PC
版
PAUP
方法见附录
1*
。
export
format=nexus
interleaved=no file= (
生成
noni
nterleave
文件命令
2 log file
Log file
就是在运算之前建立日志
,
运算的所有过程都会随时记录在一个文档当
中便于以后查
询。建议在每次使用
PAUP
算树时首先进行
< br>Log file
。
3
存树
系统发育树的保存有两种方式<
/p>
,
一种是存成
nex
格式的树文件
,
另一种是存成
PI
CT
格式的图文件。
Nex
格式的树文
件是用按层次加括号的方式表示类群之间关
系
,
如
((A,B(C,D,
这个文件可以用
PAUP
、
MacClade
或
Treeview
打开生成文章需要
的图文件。而图文件则是写文章时候需要的文件
,
一般可以
用
AI
或
WORD
进行编
辑修饰。建议每次运算都要保存树文件
,
因为树文件可以随时生成图文件
,
如果只保
存图文件一旦数据出现损坏或丢失则需要重新运算。
4
写文章时需要的参数
运算
PA
UP
时要注意细节
,
写文章需要的参数
,
如
CI
、<
/p>
RI
、信息位点等数据一定
不能忽略
,
每次运算都要生成这些数据。
PAUP<
/p>
的
describetree
和
cstatus
命令是每次
运算必须进行的。<
/p>
5 modeltest
在使用
ML
法运算
PAUP
和
Garli
以及
Bayes
和
Beast
之前必须进行
< br>modeltest,
检测
DNA
数据的分子进化模型。现在一般使用
modeltest 3.7
。在
MAC
机器上运行
即可。如果
遇到
MAC
上运行
medeltest
有问题不能算完的情况
,
建议使用
PC
版
PAUP
运算
,
生成
score
文件后用
MAC
去读取信息。有用的信息为
Akaike
Information Criterion
(AIC
下面的一段
(Harrison &
Langdale, 2006; Posada & Buckley,
2004
。
6
分子钟计算
在拿到分子数据之后
,
需要进行分化年代推算之前要做一个
modeltest
叫做
likeli
hood ratio
test,
检测分子序列进化是否按照
clock-like
fashion
。如果
P<0.05
则
否
定
clock-like fashion
< br>。一般得到的结果都是
P
值很小的
,
这就需要选用一些特殊方法
来对分子钟进行校订。最常用的
方法就是
PL
法和
Bayes
法
,
分别由
r8s
(rates
和
BEAST
来完成<
/p>
(
当然还有很多软件
,
< br>见
Rutschmann,2006
。
< br>R8s
是对已经算出来的带
支长的树文件进行操作
,
根据支长信息化石点信息和一些设置确定
s
mooth
值。然后
根据这个
smoo
th
值确定各分支分化年代。而
BEAST
则是直接对
DNA
序列数据进
行操
作
,
根据化石点标定来确定各个分支分化年代。
系统发育研究数据处理基本流程
:
MP+ML+Bayes→dating
1 Paup MP
流程
: MAC(
PC
运算可将附录
1,4
内容贴至
nex
数据后面运行即可
准备
nex
文件
(inte
rleave
和
noninterleave
< br>均可
→
存入新建文件夹
→
拖入
paup
或<
/p>
用
paup
打开
→ execute → log file → cstatus → tstatus → hsearch
→ define outgroup →
roottrees → savetrees → describetrees
→contree(save to file →save pict→bootstrap(save
tree file →print bootstrap tree→save
pict. →stop log.
2 Paup ML <
/p>
流程
:MAC(PC
运算可将附录
5
内容贴至
nex
数
据后面运行即可
准备
nex
文件
(interleave
和
noninterleave
均可
< br>→
存入新建文件夹
→
拖入
paup
或
用
pau
p
打开
→execute→
从
modeltest
软件中打开
paupblo
ck
运算检测模型
→
生成
score file→
打开
modeltest<
/p>
中的
bin
读取
score
数据
→
生成结果文档
→
存档并打开此
文档
→AIC→
将
begin paup
的
运算模块贴至原
nex
数据文件后面
→
重新将其拖入
paup
运行
→
选择
ML
运算模式
→hsearch→
打印树图
→save
pict. →bootstrap.
3 Garli
运算
ML
流程
:MA
C
准备
nex
文件
< br>(interleave →
存入新建文件夹
→
拖入
paup
或用
pa
up
打开
→execute→
输出
noninterleave
文档
(
若直接是
noninterleave
上述过
程省略
,
又如果是
PC
机
,
在命令行中输入附录
1*
的命令回车即可。
使用
noninterleave
文档
(
数据中类群名称不得有单引号
,
空格
< br>,
所有方括号中内容
删除
→
新建文件夹存入
→
按照流程
2
进行
modeltest→
在苹果机上打开
Garli→
导入
数据
→
把
model
定好
→run(
切记此处不要激
bo
otstrap
选项
将上次运算数据
拷贝至一新建文件夹
→
导入苹果版
Ga
rli→
激活
bootstrap
选项
→
定好
model→run
所有结果用
paup
软
件打开
→save pict→
打开
b
ootstrap
树
→
做
50% majority rule
contree→save
pict.
注
:Garli
苹果和
PC
版都有但是界面不同。
数据格式
:
和算
PAUP
一样的
nexus
格式
,
但是这个格式有很多注意事项
,
一些常
见的小错误会造成软件无法运行。参见下列常见问题
:
1
一定要
noninterleave
的
数据
,
否则软件无法运算
2 [ ]
虽然在
mrbayes
和
paup
中不成问题但是在
garli
中有影响
,
里面
内容在算之
前全部删除为好。
3 t
axon
名称中可以有下划线但是不得有空格
,
逗号句点等
,
否则无法运行。
Mac
版
G
UI
的菜单界面
,
只要有上述正确的<
/p>
nexus
格式的数据文件即可运算。
PC
版
Nex format plus a command file
< br>每次使用时拷贝一个软件的文件夹
,
将此文件夹重新命名
(
尽量清楚易查询。将
正确的数据文件
拷贝到此文件夹下
(
与
garli
运行程序在同一目录下。编辑命令文档
(
名
称是
garli,
进行参数设置。完成后双击
< br>garli
运行程序图标即可运算。
4 Bayes
流程
:MAC
和
PC
同
Noninterleave
文件
→
贴运算程序到文件后面
(
见附录
3→
将其拷贝至
MrBayes
文件夹下
→
打开运行程序
→execute
文件名
.
扩展名<
/p>
→
运算结束后用
paup
运行源文件
→
从
.t
文件中取树
→burnin→
做
50% majority rule contree→save
pict.
5 r8s
流程
:
单一
MAC
按照流
程
2
进行
modeltest→
按照流程
2
进行
ML
运算
→
运算结束
print tree→
检
查这棵带枝长的树是否有分支长度
为
0
的分支
→
如果有在
restore
和
delet
e taxa
中将
这些类群去除
→
存储带枝长的树到
file(nex
格式<
/p>
→
将树的
ta
xa
名称更换为实际类群
名称
→
将树文件贴至运算模版
(
见附录
6→
首先进行第一步
cross-
< br>validation→
得到
smooth
值
→
替换
smooth
值再算一遍即可。
注
:r8s:
该软件与
BEAST
不同
,
是对已存在的树进行操作
,
校订分子钟。算法为
PL
法。
先选择模型算出一个
ML
树
(
要带枝长
,
注意如果要用这个树算
r8s
要保证该树
各个分支清晰
,
有较高的分辨率
< br>,
最好没有
0
枝长树
(polytomy
。
在这个树的
tre
的
nexus
文件上面编辑各种命令
,
然后输入
r8s
进行运算。
6
BEAST
流程
:MAC
和
PC
同
数据格式为
noninterleave
nex
文档
→ BEAUTI
打开
→
定义节点
→
基本
设置
→
化
石点标定
→
生成
xml
文档
→BEAST
打开运算
→
运算
完成
→Tracer
打开
log
文件
→TreeAnnotator
打开树文
件
→
生成
out
文件
→Figtree
打开
out<
/p>
文件。
附录
1
.
最大简约法分析批处理文件
begin PAUP;
log file=;
set autoclose=yes;
set
maxtrees=100 increase=auto;
hsearch
start=stepwise addseq=random nreps=1000
savereps=yes
randomize=addseq
rstatus=yes hold=1 swap=tbr multrees=yes
nchuck=200 chuckscore=1;
savetrees
file= brlens=yes;
filter best=yes
permdel=yes;
savetrees file=;
gettrees file=;
contree
all/majrule=yes treefile=;
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