2022年Phylip软件使用说明 .pdf

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1、seqboot DNAdist/Prodist neighbor consense ? drawgram PHYLIP 是一个综合的系统发生分析软件包，由华盛顿大学的Joseph Felsenstein开发的。现在该软件包可完成许多系统发生分析。软件包中可用的方法包括了简约法、距离矩阵和似然法，以及bootstrap 和一致性树。可以处理的数据类型有分子序列、基因频率、限制性位点、距离矩阵和二进制离散字符。用户界面：程序通过一个菜单来控制，用户设置选项。数据从一个文本文件中读入程序，这个文本文件不能是有特殊格式的文字处理器（office word ）。有些序列比对程序，如clustalX，可将

2、数据文件写为PHYLIP 格式。而大部分的程序自动寻找在infile 文件中的数据。如果它们没有找到这个文件，它们将提示用户自己输入数据文件名。输出的内容将被写到特定的文件中，如： outfile 和 outtree 。Outtree 中的树是 newick 格式的，这是一个正式的标准，由1986 年被主要系统发生软件包的作者所确定的。Getting started注意保持记录。记录每步的实验过程是非常重要的，甚至是在计算分析时。也许你会对许多的结果文件感到头痛，那么最好的方法就是给结果文件改一个有意义的名字。序列比对。PHYLIP 的输入文件是比对过的序列，并且是PHYLIP 格式的。文件的

3、后缀名是.phy 的。比对可用 clustalX: http:/www-igbmc.u-strasbg.fr/BioInfo/ClustalX/Top.html 一定要把比对的序列保存为phylip 格式的。 PHYLIP 程序的运行这些程序要按照一定的顺序来运行。前一个程序的输出作为下一个程序的输入。如何合理的组合这些程序也很关键。在 windows 中， PHYLIP 程序可通过双击程序的图标来启动，或是在命令行中输入程序的名称来启动。我们建议使用命令行方式，因为你也许能看到一些错误提示。它启动的方是：开始-所有程序 -附件 -命令提示符。大部分 PHYLIP 程序运行方法相同。程序把in

4、file 作为默认输入文件，如果没有找到它将要求用户输入数据文件的名称。输出结果写在outfile 文件中。有些则写在 outfile 和 outtree 或 plotfile 中。因为大部分程序使用默认的输入和输出文件名，所以在下一步的分析前，要重命名你想保存的文件。比如，你用Dnadist 得到了距离矩阵（ outfile ），你还想试试不同的设置，那么再做矩阵计算前，你可以把outfile 重命名为 dnadist_out_F84 ，或其它名称，这样你就能区别两次的结果了。程序距离方法：顺序使用这些程序。 首先，用 dandist 或 protdist 程序计算序列比对结果的距离矩阵。接

5、着这个矩阵被 fitch、kitsch 或 neighbor 程序转换为树 。Dandist和 protdist 程序的输出文件是 outfile 。在运行 fitch、kitsch 或 neighbor 前，outfile 应该重命名为 infile 或另外的名字。 fitch 、kitsch 和 neighbor 的输出文件是outfile 和 outtree 。Dnadist DNA 距离矩阵计算器Protdist 蛋白质距离矩阵计算器Fitch 没有分子时钟的 Fitch-Margoliash树Kitsch 有分子时钟的 Fitch-Margoliash树Neighbor Neighb

6、or-Joining 和 UPGMA 树基于字符的方法这些程序读入一个序列对，它们的输出文件是outfile 和 outtree 。Dnapars DNA 简约法Dnapenny DNA 简约法 using branch-and-bound Dnaml DNA 最大似然，无分子时钟Dnamlk DNA 最大似然，有分子时钟Protpars 蛋白质简约法Proml 蛋白质最大似然法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 重

7、抽样工具该程序生成一系列的特殊的随机样本，保存在outfile 中。这些样本在后继的分析中作为一个序列对文件，要设置选项M（use multiple datasets ）。Seqboot 生成随机样本，用bootstrap 和 jack-knife 方法。画树这些程序可画 newick 格式的树。如， danml 程序生成的树。 Drawgram 和 drawtree 生成文件为 plotfile ，而 retree 生成 outtree 。Drawgram 画有根树Drawtree 画无根树Retree interactive tree-rearrangement一致树用多重树构建一致树。如

8、，dnapars 可生成多重树，可用consense 程序来汇总。 Bootstrap 的结果也由它来汇总为一棵majority rule tree 。Consense draws consensus trees from multiple trees 树的距离计算多个树间的基于拓朴结构的距离。该方法可用来比较不同分析方法的结果。Treedist 计算树拓朴结构间的距离 Quick start 这里以 DNA 序列数据为例说明。构建和画树，用F84 进化模式的 NJ 方法。距离方法比对你的 DNA 序列并且保存比对结果为PHYLIP 格式，如： alignment.phy 。启动 dnadis

9、t 程序，双击图标或在命令行中输入dnadist 。Dnadist 首先检查该程序所在文件夹中是否有infile 文件。如果没有找到infile，它就会提示你输入序列比对文件。Dnadist: cant find input file infile Please enter a new file name alignment.phy 注意，将程序与数据文件放在同一个文件夹中，使用起来会容易一些。如果数据文件在另外的文件夹中，你就要输入该文件的全部路径，比如文件在D:/data 文件夹中，Dnadist: cant find input file infile Please enter a ne

10、w file name D:dataalignment.phy 所有的 PHYLIP 程序都是菜单提示的。下面就是dnadist 的菜单。每行都是以一个字母或数字开始的。通过输入每行前面的字母或数字，来修改相应的程序设置。例如，输入 ”D ”按回车将循环得到不同的进化模式。修改完后输入“Y ”，按回车，开始运行该程序。Nucleic acid sequence Distance Matrix program, version 3.66 Settings for this run: D Distance (F84, Kimura, Jukes-Cantor, LogDet)? F84 G Gam

11、ma distributed rates across sites? No T Transition/transversion ratio? 2.0 C One category of substitution rates? Yes W Use weights for sites? No F Use empirical base frequencies? Yes L Form of distance matrix? Square M Analyze multiple data sets? No I Input sequences interleaved? Yes 0 Terminal type

12、 (IBM PC, ANSI, none)? ANSI 1 Print out the data at start of run No 2 Print indications of progress of run Yes Y to accept these or type the letter for one to change y 两两序列的距离保存在outfile 文件中。你可以将它重命名为outfile.txt ，那么以后双击它时就可自动用记事本打开了。Distances calculated for species Rabbit . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -

13、 - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - Human . Opossum . Chicken . Frog Distances written to file outfile Done. 接着把 outfile 重命名为 infile，运行 neighbor 程序（输入 neighbor ）。该程序从 infile 文件中读取距离数据。这里不需要设置，输入Y 按回车。Neighbor-Joining/UPGMA method version 3.66 Settings fo

14、r this run: N Neighbor-joining or UPGMA tree? Neighbor-joining O Outgroup root? No, use as outgroup species 1 L Lower-triangular data matrix? No R Upper-triangular data matrix? No S Subreplicates? No J Randomize input order of species? No. Use input order M Analyze multiple data sets? No 0 Terminal

15、type (IBM PC, ANSI, none)? ANSI 1 Print out the data at start of run No 2 Print indications of progress of run Yes 3 Print out tree Yes 4 Write out trees onto tree file? Yes Y to accept these or type the letter for one to change y 运行完之后，树包含在outfile 和 outtree 。可以用文本编辑器来看outfile 中的树。画树下面我们用 drawgram 程

16、序把 outtree 画成一棵好看的树吧。首先，把outtree 重命名为 intree，并把 font 文件的其中一个重命名为 fontfile，启动 drawgram 程序。该程序首先寻找文件fontfile ，如果找不到它（如果你没有把字体文件之一改为fontfile 的话），它会提示输入一个字体文件。接着就会出现菜单。你需要将选项P 对应的最终画图设备改为MS-windows bitmap 。它还要要求你输入树的维数，比如说640 x400。设置好后输入 Y 按回车。Drawgram 打开一个新的窗口，你可以看到一棵树，如果你满意这个结果，选择file 菜单中的 plot。在当前文件夹

17、中出现一个plotfile 文件。如果你将它重命名为 plotfile.bmp ，就可用图形工具将它打开了。树支的长度是核苷酸或氨基酸改变的数目，改变的数目用dandist 程序进化模式来估算。氨基酸序列所用的程序与上面所举的例子类似。只要把dnadist 换成 protdist 就行了。# 详细说明# 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 除了基于距离的方法外，还有基于字符的方法：最大简约法和最大似然法。根据实际情况

18、，除了数据分析和画之外，我们还要验证数据的可靠性，比如用bootstrap 方法。如果运行有些程序之前，你还运行过别的程序，在文件夹中已经存在了outfile 文件的话，程序会有这样的提示：Dnadist: the file outfile that you wanted to use as output file already exists. Do you want to Replace it, Append to it, write to a new File, or Quit? (please type R, A, F, or Q) #DNA 数据# Dnadist 的菜单Nuclei

19、c acid sequence Distance Matrix program, version 3.66 Settings for this run: D Distance (F84, Kimura, Jukes-Cantor, LogDet)? F84 G Gamma distributed rates across sites? No T Transition/transversion ratio? 2.0 C One category of substitution rates? Yes W Use weights for sites? No F Use empirical base

20、frequencies? Yes L Form of distance matrix? Square M Analyze multiple data sets? No I Input sequences interleaved? Yes 0 Terminal type (IBM PC, ANSI, none)? ANSI 1 Print out the data at start of run No 2 Print indications of progress of run Yes D 距离计算方法，进化模式。是争对替换问题和转换颠换的。Jukes-Cantor 距离假设所有替换的概率都相等

21、。Kimura 距离有两个不同的替换率，一个对应转换，一个对应颠换。这些模式都假设每个碱基的频率是相等，且等于0.25 。F84 距离，转换和颠换率不同，碱基的频率也不同。LogDet 距离在序列间有较大的碱基频率差异时使用。LogDet 距离不能复制含糊的代码，必须是确定的序列。(下面是一些摘抄的他人问题，或有益) 最近用 phylip 的 N-J 来建系统进化树，得到的图型如下图。特征如下：一是无根，二是进化速率恒定（表现为分支等长）。可是我从文献看到的进化树（ Phylip，N-J），一幅是有根树；另一幅无根，但分支不等长。请问： N-J 能否构建有根树？如果是无根树，分支节点后的分支一

22、定是等长么？请不吝赐教。附 3 幅图：.我用的软件是 phylip3.65 。流程： clustx-seqboot-dnadist-consense-treeview显示。请指点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 另外，在 neighbor.exe 中，O，即 outgroup root ？选项，我用的是默认值，即use as spieces 1 。是否是这里的影响？该如何选择outgroup 。请您指导。你的可能是

23、巧合吧，我和你的方法一样，作出来也不是等长的。你可以再试试别的建树方法。不同的算法有不同的适用目标。一般来说，最大简约性法适用于符合以下条件的多序列：i 所要比较的序列的碱基差别小，ii 对于序列上的每一个碱基有近似相等的变异率，iii 没有过多的颠换 /转换的倾向， iv 所检验的序列的碱基数目较多 （大于几千个碱基） ；用最大可能性法分析序列则不需以上的诸多条件，但是此种方法计算极其耗时。如果其它方法也是这样的结果，那可能是你的数据的问题了等长的是拓朴树，只反应进化关系；不等长是进化树，其长短代表进化的距离远近。跟有根无根没关系。选outgroup 一定要选你处理数据之外的一个远缘序列，然后指定他是outgroup 。如果没有就不指定outgroup 。对于 outgroup 的选择，需要补充一点，如果是做物种的系统发育关系，则外群应该选择远缘关系的，如果是做群体即一个物种下的，则外群要选择近缘的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -