系统进化树介绍、构建方法及绘制详解【技术贴】

系统进化树介绍、构建方法及绘制详解【技术贴】

进化树的着色

用MEGA完成进化树的构建后,可以将结果保存为nwk格式(File — Export Current Tree(Newick)),保存original树(推荐)时,既输出枝长,又输出bootstrap值,而bootstrap consensus tree则只能输出bootstrap值。

获得nwk格式的进化树后,需要对其进行展示,以便从直观上判断材料间的聚类关系,界面版的MEGA自带简单的展示功能,可以对进化树进行展示,但其功能较为简单,无法满足着色、添加额外信息等较为个性化的要求。从功能的丰富度来说,iTOL(https://itol.embl.de/)、EvolView(http://www.evolgenius.info/evolview/)、ggtree(https://github.com/GuangchuangYu/ggtree)应当是功能较为齐全的软件,其中,ggtree是R软件包,可以在本地操作,但需要编写代码,使用起来并不十分方便。三款软件中,从操作的简易度,效果的美观程度来看,iTOL都是最佳的选择,下面将以iTOL为例子,说明对进化树结果的展示方法。

1、打开iTOL主页以后,选择上端的Upload选项,出现输入界面后,可以在Tree text框中粘贴nwk中的内容,也可以通过【选择文件】选项选择需要展示的进化树,之后点击Upload即可。

图7 iTOL上传文件

2、进化树着色,按照iTOL的要求,填写一个颜色配置文件,填写方法如该链接的说明https://itol.embl.de/help/colors_styles_template.txt,给末端分枝着色的配置文件填写如下图,[2,branch,#984EA3,normal,1]中2为样本ID,branch表示给树枝上色,#984EA3为16进制颜色代码,normal表示线条的样式为正常的实线,1表示枝条的大小为1,该文件必须以.txt结尾,填写完成后,将其拖入进化树的界面即可。

图8 分枝着色配置文件

3、系统进化树的调整,导入进化树后,右上角会出现一个control面板,该面板包含【Basic】、【Advanced】、【Datasets】、【Export】三个标签项。常进行进化树展示的朋友对【Basic】、【Advanced】和【Export】三个标签项的内容和操作应当熟练掌握。

4、分枝颜色的统一。上面的着色例子只对末端分枝进行了着色,有时候,我们需要对某个分枝的样本进行颜色的统一,可以选中该分枝并点击鼠标,在弹出的下拉框中选择color — set clade color — 选择想用的颜色或填入对应的颜色代码即可。

图9 分枝统一着色

5、树根的指定。选择需要指定为根的枝点,在弹出的下拉框中选择Tree structure — Reroot the tree here即可。

图10 指定树根

6、编辑确定后,点击右上边的Save all changes即保存了当前的编辑,编辑完成并保存后,选择export选项卡,选择输出文件的格式,一般选择svg/pdf等矢量图格式,Export area务必选择Full image。

图11 保存编辑与输出

当需要输出带枝长的进化树时,应当将树图拖动到与标尺靠近的位置,避免输出的图像中树图与标尺距离过大。

图12 拖动进化树使其靠近Tree Scale

至此,基于SNP构建并编辑进化树的工作就算基本完成了,如果还想要各种比较炫的效果,可以参照iTOL的帮助文档进行操作,包你能够获得一棵华丽丽的进化树。

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