常見的建樹方法有：貝葉斯法(Bayesian)，最大似然法(Maximum likelihood，ML)，最大簡約法(Maximum parsimony，MP)，鄰接法(Neighbor-Joining，NJ)，最小進化法(Minimum Evolution，ME)，類平均法(UPGMA)。

一般來講，如果模型合適，最大似然法的效果較好。對于近緣序列，最大簡約法用的假設最少，各種方法結果相似。而對于遠緣序列，一般使用最大似然法或鄰接法。對相似度很低的序列，鄰接法往往出現(xiàn) Long-branch attraction(LBA，長枝吸引現(xiàn)象)，嚴重干擾進化樹的構建。對于各種方法構建分子進化樹的準確性，Hall 認為貝葉斯的方法最好，其次是最大似然法，然后是最大簡約法。其實如果序列的相似性較高，各種方法結果差別不大。

最大似然法和鄰接法需要選擇模型。對于蛋白質(zhì)序列，一般選擇 Poisson Correction(泊松修正)模型。而對于核酸序列，一般選擇 Kimura 2-parameter(Kimura-2 參數(shù))模型。

表 1. 構建進化樹的常用軟件

軟件名稱簡介

Clustal X圖形化的序列比對工具

GeneDoc多序列比對結果美化工具

BioEdit序列分析綜合工具

MEGA圖形化比對，進化分析綜合工具

PAUP進化分析工具

Phylip進化分析工具

PhyML最大似然法建樹工具

PAML最大似然法建樹工具

MrBayes貝葉斯法建樹工具

FastTree最大似然法建樹工具(速度快)

TreeView進化樹顯示工具

本文主要講 FastTree 使用方法：

首先介紹幾點特性：

1. 在默認參數(shù)下，FastTree 比 PhyML 更準確，比 PhyML 快 100～1000 倍；

2.FastTree 使用模型為：核酸進化模型：Jukes-Cantor 或者 GTR(generalized time-reversible)；蛋白進化模型：JTT (Jones-Taylor-Thornton 1992)， WAG (Whelan & Goldman 2001) 或者 LG (Le and Gascuel 2008)

下載，安裝 FastTree

FastTree 提供以下幾個版本：

Linux 64-bit executable (+SSE)

Multi-threaded executable (+SSE +OpenMP)?(see usage guide)

Windows 32-bit command-line executable (no SSE)

C code

下載 Windows 32-bit command-line executable (no SSE) 后，是一個 FastTree.exe 文件，可以直接在 cmd 命令行程序中調(diào)用運行。

新建一個文件夾：比如在 D 盤目錄下新建一個 FastTree 文件夾，將 FastTree.exe 程序放在 D:FastTree 目錄下。

FastTree 運行(Windows 為例)

開始菜單—搜索—cmd

切換目錄到 D:FastTree

最大似然樹構建：FastTree protein alignment file?> tree

在目錄 D:FastTree 生成.tree 文件，可以使用 TreeView 或 MEGA 打開。

構建進化樹時，可以選擇不同的模型：

命令行：D:FastTree>FastTree -lg?CIPK.phy >CIPK.tree

alignment file 格式

alignment file 格式如上圖。

可以首先使用 Clustal?X 比對序列：Alignment—Output?Format?Options—Phylip format

比對后，在比對目錄下生成幾個文件，其中.phy 后綴名文件是 FastTree 要使用的。

參考文獻：

Hall B G. Comparison of the accuracies of several phylogenetic methods using protein and DNA sequences[J]. Molecular Biology and Evolution, 2005, 22(3): 792-802.

Price, M.N., Dehal, P.S., and Arkin, A.P. (2009) FastTree: Computing Large Minimum-Evolution Trees with Profiles instead of a Distance Matrix. Molecular Biology and Evolution 26:1641-1650.

Price, M.N., Dehal, P.S., and Arkin, A.P. (2010) FastTree 2 -- Approximately Maximum-Likelihood Trees for Large Alignments. PLoS ONE, 5(3):e9490.

Jones D T, Taylor W R, Thornton J M. The rapid generation of mutation data matrices from protein sequences[J]. Computer applications in the biosciences: CABIOS, 1992, 8(3): 275-282.

Whelan S, Goldman N. A general empirical model of protein evolution derived from multiple protein families using a maximum-likelihood approach[J]. Molecular biology and evolution, 2001, 18(5): 691-699.

Le S Q, Gascuel O. An improved general amino acid replacement matrix[J]. Molecular biology and evolution, 2008, 25(7): 1307-1320.

作者：muminwangzi

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux系统发育树的构建步骤,手把手教你用 Fast Tree 快速构建序列进化树的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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