图文详解MEGA-5构建系统发育树

图文详解MEGA5构建系统发育树(2013-10-1120:52:49)如遇不妥，请指正。软件下载：MEGA5；DNAMAN71．准备序列文件准备fasta格式序列文件（fasta格式：大于号后紧跟序列名，换行后是序列。举例如下）。每条序列可以单独为一个文件，也可以把所有序列放在同一文件内。核酸序列：sequence1_nameCCTGGCTCAGGATGAACGCT氨基酸序列：sequence2_nameMQSPINSFKKALAEGRTQIGF2．多序列比对打开MEGA5，点击Align，选择Edit/BuildAlignment，选择Createanewalignment，点击OK。→这时需要选择序列类型，核酸（DNA）或氨基酸（Protein）。选择之后，在弹出的窗口中直接Ctrl+V粘贴序列（如果所有序列在同一个文件中，即可全选序列，复制）。也可以：点击Edit，选择InsertSequenceFromFile，选择序列文件（可多选）。序列文件加载之后，呈蓝色背景（为选中状态）。点击按钮，选择AlignDNA（如果是氨基酸序列，则会出现AlignProtein）。弹出的窗口中设置比对参数，一般都是采用默认参数即可。点击OK，开始多序列比对。比对完成后，呈现以下状态。这时需要截齐两端含有---的序列：选中含有---的序列，按键Delete删除（注意：两端都需要截齐）。截齐之后，保存文件为：filename.mas↓3．构建系统进化树多序列比对窗口，点击Data，选择PhylogeneticAnalysis，弹出窗口询问：所用序列是否编码蛋白质，根据实际情况选择Yes或No。此时，多序列比对文件就激活了，可以返回MEGA5主界面建树了。MEGA5主界面。点击Phylogeny，选择Construct/TestNeighbor-JoiningTree…弹出的对话框询问：是否使用当前激活的数据，选择Yes。这时弹出建树参数设置对话框，更改No.ofBootstrapReplications为1000，其他参数默认即可，点击Compute。这里解释一下，Construct/TestMaximumLikelihoodTree…（ML）或Construct/TestNeighbor-JoiningTree…（NJ）或Construct/TestMinimum-EvolutionTree…（ME）为三种不同的建树方法，NJ方法最常用。建树完成，效果如下所示。注意，要点击Bootstrapconsensustree查看树形。保存文件为filename.mts(可以用MEGA5打开)。4．后期修改为了美观，也是为了满足发表文章的要求，需要对进化树进行树形、字体、字号的修改。点击View，选择Options。弹出窗口中，在Tree标签中可以修改枝与枝之间的距离（TaxonSeparation）、枝长（BranchLength）和树宽（TreeWidth），调整至美观即可。Branch标签中，可以选择勾选“Hidevalueslowerthan%”，一般隐藏50%以下的数值。其他的参数可以自行研究，一般默认即可。文字字体、字号的修改。方法1：点击Image，选择SaveasPDFfile，保存至filename.pdf。打开软件AdobeIllustratorCS6，文件---打开---选择刚刚保存的PDF文件。修改好之后，文件---导出---可以导出很多种类型的文件。一般选择保存成TIFF（.tif）文件，颜色模式选择RGB，勾选LZW压缩，其他默认。方法2：点击Image，选择CopytoClipboard。粘贴到Word中，右击进化树图片，编辑图片。即可更改字体字号。修改好可以了。或者进一步导出图片格式：先将该word文件打印生成PDF文件，再用AdobeIllustratorCS6或AdobePhotoshopCS6导出图片格式。Mega建树虽然ClustalX可以构建系统树，但是结果比较粗放，现在一般很少用它构树，Mega因为操作简单，结果美观，很多研究者选择用它来建树。(1)首先用ClustalX进行序列比对，剪切后生成C:empjc-a.aln文件；(同上)(2)打开BioEdit程序，将目标文件格式转化为FASTA格式，File-Open-C:empjc-a.aln，File-SaveAs-C:empjc-b.fas；(3)打开Mega程序，转化为mega格式并激活目标文件，File-ConvertToMEGAFormat-C:empjc-b.fas→C:empjc-b.meg，关闭TextEditor窗口-(Doyouwanttosaveyourchangesbeforeclosing?-Yes)；Clickmetoactivateadatafile-C:empjc-b.meg-OK-(Protein-codingnucleotidesequencedata?-No)；Phylogeny-Neighbor-Joining(NJ)DistanceOptions-Models-Nucleotide:Kimura2-parameter;√d:Transitions+Transversions;IncludeSites-⊙PairwiseDeletionTestofPhylogeny-⊙Bootstrap;Replications1000;RandomSeed64238OK；开始计算－得到结果；(4)Image-CopytoClipboard-粘贴至Word文档进行编辑。此外，Subtree中提供了多个命令可以对生成的进化树进行编辑，Mega窗口左侧提供了很多快捷键方便使用；View中则给出了多个树型的模式。下面只介绍几种最常用的：Subtree-Swap:任意相邻两个分支互换位置；-Flip:所选分支翻转180度；-Compress/Expand:合并/展开多个分支；-Root:定义外群；View-Topology：只显示树的拓扑结构；-Tree/BranchStyle:多种树型转换；-Options:关于树的诸多方面的改动。3、TREECON打开ClustalX，File-Loadsequences-jc-a.aln，File-SaveSequenceas…(Format-PHYLIP；Savefromresidue-1to末尾；Savesequenceas:C:empjc.phy)；打开TREECON程序，(1)Distanceestimation点击Distanceestimation-Startdistanceestimation，打开上面保存的jc.phy文件，SequenceType-NuleicAcidSequence，Sequenceformat-PHYLIPinterleaved，SelectALL，OK；DistanceEstimation-Jukes&Cantor(orKimura)，Alignmentpositions-All，Bootstrapanalysis-Yes，Insertions&Deletions-Nottakenintoaccount，OK；Bootstrapsamples-1000，OK；运算，等待……Finished-OK。(2)Infertreetopology点击Infertreetopology-Startinferringtreetopology，Method-Neighbor-joining,Bootstrapanalysis-Yes，OK.；运算，等待……Finished-OK。(3)Rootunrootedtrees点击Rootunrootedtrees-Startrootingunrootedtrees，Outgroupopition-singlesequence(forced)，Bootstrapanalysis-Yes，OK；SelectRoot-X89947，OK；运算，等待……Finished-OK。(4)Drawphylogenetictree点击Drawphylogenetictree，File-Open-(new)tree，Show-Bootstrapvalues/Distancescale。File-Copy，粘贴至Word文档，编辑。TREECON的操作过程看起来似乎较MEGA烦琐，且运算速度明显不及MEGA，如果参数选择一样，用它构建出来的系统树几乎和MEGA构建的完全一样，只在细节上，比如Bootstrap值二者在某些分支稍有不同。在参数选择方面，TREECON和MEGA也有些不同，但总体上相差不大。4、PHYLIPPHYLIP是多个软件的压缩包，下载后双击则自动解压。当你解压后就会发现PHYLIP的功能极其强大，主要包括五个方面的功能软件：i，DNA和蛋白质序列数据的分析软件。ii，序列数据转变成距离数据后，对距离数据分析的软件。iii，对基因频率和连续的元素分析的软件。iv，把序列的每个碱基/氨基酸独立看待（碱基/氨基酸只有0和1的状态）时，对序列进行分析的软件。v，按照DOLLO简约性算法对序列进行分析的软件。vi，绘制和修改进化树的软件。在此，主要对DNA序列分析和构建系统树的功能软件进行说明。(1)生成PHY格式文件首先用ClustalX等软件打开剪切后的序列文件C:empjc-a.aln另存为C:empjc.phy(使用File-SaveSequencesAs命令，Format项选“PHY”)。用BioEdit或记事本打开(2)打开Phylip软件包里的SEQBOOTseqboot.exe:can'tfindinputfileinfilePleaseenteranewfilenameC:empjc.phy按路径输入刚才生成的*.PHY文件，显示如下：Bootstrappingalgorithm,version3.6a3Settingsforthisrun:DSequence,Morph,Rest.,GeneFreqs?MolecularsequencesJBootstrap,Jackknife,Permute,Rewrite?BootstrapBBlocksizeforblock-bootstrapping?1RHowmanyreplicates?100WReadweightsofcharacters?NoCReadcategoriesofsites?NoFWriteoutdatasetsorjustweights?DatasetsIInputsequencesinterleaved?Yes0Terminaltypenone1PrintoutthedataatstartofrunNo2PrintindicationsofprogressofrunYesYtoaccepttheseoftypetheletterforonetochangeRNumberofreplicates?10000Settingsforthisrun:DSequence,Morph,Rest.,GeneFreqs?MolecularsequencesJBootstrap,Jackknife,Permute,Rewrite?BootstrapBBlocksizeforblock-bootstrapping?1RHowmanyreplicates?1000WReadweightsofcharacters?NoCReadcategoriesofsites?NoFWriteoutdatasetsorjustweights?DatasetsIInputsequencesinterleaved?Yes0TerminaltypeIBMPC1PrintoutthedataatstartofrunNo2PrintindicationsofprogressofrunYesYtoaccepttheseoftypetheletterforonetochangeYR