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1、动物学研究2013,Dec.34(6):640−650CN53-1040/QISSN0254-5853ZoologicalResearchDOI:10.11813/j.issn.0254-5853.2013.6.0640常用系统发育树构建算法和软件鸟瞰12144143,4,*张丽娜,荣昌鹤,何远,关琼,何彬,朱兴文,刘佳妮,陈红菊1.大理学院数学与计算机学院,云南大理6710032.云南林业职业技术学院,云南昆明6502243.红河学院,云南蒙自6611004.中国科学院昆明动物研究所遗传资源与进化国家重点实验室,计算生物学与医学生态学
2、研究组,云南昆明650223摘要:系统发育树又称进化树、生命树等,在达尔文的“进化论”一书中首次出现,之后系统发育树的重构被广大生物学家所接受。该文阐述了构建系统发育树的基本流程,对目前用于构建系统发育树的四类算法(距离法、最大简约法、最大似然法和贝叶斯法)进行了详细地分析和比较,并介绍了一些常用系统发育树构建和分析软件(PHYLIP、MEGA、MrBayes)的特点。关键词:系统发育树;距离矩阵法;最大简约法;最大似然法;贝叶斯算法;系统发育分析软件中图分类号:Q332文献标志码:A文章编号:0254-5853-(2013)06-06
3、40-11Abird’seyeviewofthealgorithmsandsoftwarepackagesforreconstructingphylogenetictrees121441Li-NaZHANG,Chang-HeRONG,YuanHE,QiongGUAN,BinHE,Xing-WenZHU,43,4,*Jia-NiLIU,Hong-JuCHEN1.MathematicsandComputerScienceCollege,DaliUniversity,DaliYunnan671003,China2.YunnanForestry
4、TechnologicalCollege,KunmingYunnan650224,China3.CollegeofMathematics,HongheUniversity,MengziYunnan661100,China4.ComputationalBiologyandMedicalEcologyLab,StateKeyLaboratoryofGeneticResourcesandEvolution,KunmingInstituteofZoology,ChineseAcademyofSciences,KunmingYunnan65022
5、3,ChinaAbstract:Theprototypephylogenetictree,i.e.,evolutionary“tree”or“treeoflife”,wasfirstconceivedbyCharlesDarwininhisseminalbook“TheOriginofSpecies”,anditsreconstructionshavebeenapproachedbygenerationsofbiologistseversince.Inthisarticle,webrieflyreviewedthemajoralgori
6、thmsandsoftwarepackagesforreconstructingphylogenetictrees.Specificallywediscussfourcategoriesofphylogenyalgorithmsincludingdistance-matrix,maximumparsimony,maximumlikelihood,andBayesianframework,aswellassoftwarepackages(PHYLIP,MEGA,MrBayes)basedonthem.Keywords:Phylogenet
7、ictree;Distancematrix;Maximumparsimony;Maximumlikelihood;Bayesianframework;Phylogeneticanalysissoftware.系统发育就是指生物谱系的分支演化历史,或树的构建就是从现存物种和古生物学记录存留的是指生命自起源后的整个遗传进化史(Avise,证据来重现生命进化史的科学探索。用伟大的进化2006),系统发育树是描述物种间或操作分类单元生物学家Dobzhansky(1973)的名言“如果没有间(operationtaxonomicunits,OTU
8、s)系统发育关进化论,生物学的一切便毫无意义”来强调系统发系的图论模型。操作分类单元可以是现存物种、基育树的重要性是恰如其分的。因、基因组或者是任何其他可操作单元。系统发育由于技术限制,最初分类学家只能依靠