先来看一段关于系统发生树的定义吧:系统发生树(英文:phylogenetictree或evolutionarytree)是表明被认为具有共同祖先的各物种相互间演化关系的树,又被译作系统发育树、系统演化树、系统进化树、种系发生树、演化树、进化树、系统树。它用来表示系统发生研究的结果,用它描述物种之间的进化关系。
今天的议题是,如何绘出高颜值的进化树。
当我们打开论文时,常常看到别人做的进化树图是这样的:
Figure 3. 最简单的进化树图,犹如白纸一张
相较Figure3,Figure1和Figure2不仅为我们展示了不同物种基本的进化关系,而且还展示了分歧时间及所处的地质时代,基因家族扩张收缩的情形等重要的信息。这些精美的图片,除了用常规的工具外,还应用了高级的修图工具。如果我们不会PS,也不会SVG或者R,那么我们如何做出和Figure1,2可以媲美的进化树呢?
那么今天笔者就介绍几款有意思的进化树作图工具,也让小白的我们能做出赏心悦目的进化树图。
笔者当时做青稞基因组进化图时,就是采用MEGA63+AI组合来完成文章的Figure2a的。
最开始用流程做出来的进化树图是这样的:
这是流程做出来最简单的图样,几乎没有什么修改。最后用在文章的附件中,详见文章4图Fig.S10。
当时打算在正文放一张进化树相关的图,于是就把newick文件导入MEGA软件中,调成圆形图。然后在AI中把青稞和小麦及小麦祖先种这一枝用一个淡色的椭圆形标记出来,这样突出了本图的重点。虽然还是有点丑陋,但是比最开始的Figure4好了很多。
MEGA是一款非常好用的系统发生分析的工具,其中关于进化树美化的部分,可以做到树形调整,标记,文字修改,图片添加等基本的修改。
笔者试着用MEGA的诸多基本功能,对Figure3的白纸做了一些调整
修改的内容包括树形结构调整(For BalancedShape功能),分组标记等。
接下来轮到iTOL登场。
【工具二】在线美化工具iTOL(Interactive Tree Of Life)
目前这款工具已经更新到version35了。地址是:http://itol.embl.de/index.shtml网站首页标明这款软件的功能是:Display,annotation and management of phylogenetic trees.
新版本拥有完全的所见即所得(what you see is what youget)的输出功能。除了支持常见的几种树形结构外,最重要的是可以上传自己的数据集,能在原始树基础上增加更多更重要的信息。V3版本中最多支持13种不同的数据集类型,同时支持多个数据集展示。
Figure 7 是笔者曾经做过的一张圆形树图。由于Taxa数目较多,只展示细节部分。
Figure7. iTOL 美化进化树示例。
关于更多的细节可以查看官网的video 教程。http://itol.embl.de/video_tutorial.cgi
最后笔者介绍一款北京基因组所团队开发的在线进化树展示工具。这也是一款很好用的美化工具evolview。
【工具三】 evolview 网址: http://www.evolgenius.info/evolview/#mytrees/
今年,这款工具更新到Version26了,增加了几款展示方式。
Figure 8.Evolview V2 new annotation dataset showing(1)
Figure9. Evolview V2 new annotation datasetshowing(2)
Figure 10. Evolview官网提供的show case04
同时官网提供了16个Demo及6个Case供大家练习。
好吧。关于进化树展示优化的介绍就到这里了。
1 Yu Jiang, M. X., Wenbin Chen,Richard Talbot, Jillian F.Maddox,. The sheep genome illuminates biology of the rumen andlipid metabolism. science (2014).
2 Wang, Z. et al. The draft genomes of soft-shell turtle andgreen sea turtle yield insights into the development and evolutionof the turtle-specific body plan. Nat Genet 45, 701-706,doi:10.1038/ng.2615 (2013).
3 Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A. &Kumar, S. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version6.0. Molecular biology and evolution 30, 2725-2729,doi:10.1093/molbev/mst197 (2013).
4 Zeng, X. et al. The draft genome of Tibetan hulless barleyreveals adaptive patterns to the high stressful Tibetan Plateau.Proceedings of the National Academy of Sciences of the UnitedStates of America 112, 1095-1100, doi:10.1073/pnas.1423628112(2015).
5 Letunic, I. & Bork, P. Interactive tree of life (iTOL) v3:an online tool for the display and annotation of phylogenetic andother trees. Nucleic acids research, doi:10.1093/nar/gkw290(2016).
6 He, Z. et al. Evolview v2: an online visualization andmanagement tool for customized and annotated phylogenetic trees.Nucleic acids research, doi:10.1093/nar/gkw370 (2016).
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