臺本，湊合看。

觀前提示，本系列視頻極為硬核，請謹慎觀看。

歡迎來到ASTER實戰(zhàn)論，本系列視頻主要講解如何用ASTER系列工具構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹以及分享建樹小技巧，非常適合科研中需要構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹的研究方向為分類學或生物信息學且有一定基礎(chǔ)的同學。

本視頻主要講解如何根據(jù)數(shù)據(jù)挑選最合適的建樹軟件。

知己知彼方能百戰(zhàn)不殆。

先疊甲，畢竟夜羽蝶屬于ASTER課題組，且見識淺薄，如有偏頗或未提及某些軟件，請多包涵。

狀況一：我好懶啊，能不能隨便幫我挑一個建樹軟件?。?/p>

好好好，那就用MASTER-site吧，用法和RAX-M-L，IQ-tree，F(xiàn)ast-tree差不多，但設(shè)計時考慮了不完全譜系分選，所以更能保證建樹質(zhì)量。

其實SVD-Quartets也很好用，但你們懶人肯定不會看PAUP的手冊對吧。

對于用pipeline包的同學，這里推薦一下Phylo-suite，Phylo-suite集成了ASTER系列的很多工具，MASTER-site也會很快會被整合進包。

您說是不是啊at張東老師？

對于某些用MEGA包的同學，我必須吐槽一下。

都21世紀了，別再用最大簡約法建樹了，最大似然法我就忍了，最大簡約法是在搞毛啊！

您覺得我說的對嗎，at老晴。

狀況二：我的基因絕大多數(shù)是多拷貝的，我是不是必須先找到只存在直系同源的Ortholog建樹？

不要這么做，你只需要把同源序列的基因家族樹gene family tree建起來，后面的交給ASTRAL-Pro就可以了。

在這里順便提醒一下，雖然說用一般的ASTRAL或weighted ASTRAL也可以建多拷貝的樹而且被數(shù)學證明是正確的，但請不要這么做。

對于ASTRAL-Pro來說，基因重復是信號，是signal。

但對于ASTRAL和weighted ASTRAL，基因重復是噪音，是noise。

為了信噪比，為了不浪費花錢測出來的序列，別再用ASTRAL和weighted ASTRAL建樹了！

順便吐槽一下，只有單拷貝基因的話給我用weighted ASTRAL，別再用ASTRAL-Pro了。

ASTRAL-Pro的Pro是指旁系同源Paralog和直系同源Ortholog。

不是專業(yè)版！不是專業(yè)版！不是專業(yè)版！

只有單拷貝基因的話ASTRAL-Pro和普通的ASTRAL除了支持度以外沒有任何區(qū)別！

狀況三：我的進化樹高度不高，我該怎么建樹？

首先，我們需要定義一下高度不高。

高度不高是指樹高在0.5個nucleotide substitution unit以下的或者不同物種間的堿基序列保守程度A-N-I在50%以上的。

nucleotide substitution unit就是RAX-M-L之類的最大似然法的樹高的單位。

進化樹高度取決于分化的時間和變異速率。

分化的時間在一億年以內(nèi)的例如整個反芻小目，整個新鳥小綱，整個鳳蝶總科之類的就很合適。

但變異速率過快的細菌，病毒等另算。

最離譜的是B細胞，變異速度是體細胞的一百萬倍！一百萬倍！

對于樹高不高的情況，推薦同時跑MASTER-site和MASTER-pair，然后看哪個的結(jié)果更科學就用哪個，另一個結(jié)果扔到附錄里。MASTER-site和MASTER-pair的模型條件不一樣。MASTER-site的核苷酸替代模型nucleotide substitution model并不是最廣義的G-T-R模型，而是退而求其次而用的H-K-Y模型。

H-K-Y模型假設(shè)所有的轉(zhuǎn)換速率transition rates相同且所有的顛換速率transversion rates相同。

MASTER-pair雖是G-T-R模型但假設(shè)相鄰的位點相互獨立且變異速率一致。

有條件的也可以跑一下SVD-Quartets，SVD-Quartets一般比MASTER要慢幾十倍。

SVD-Quartets是G-T-R模型但假設(shè)不同物種的變異速率相同。

唉，世上有個完美的工具就好了。

狀況四：我的進化樹高度很高，我該怎么建樹？

對于樹高很高的情況，建議同時用weighted ASTRAL和一般的ASTRAL，然后看哪個的結(jié)果更科學就用哪個，另一個結(jié)果扔到附錄里。

樹高很高的話容易得到較高質(zhì)量的基因樹，計算bootstrap或Bayesian支持度后就可以用weighted ASTRAL建物種樹了。

這種情況下MASTER系列可能因為信噪比過低而給出離譜的結(jié)果，雖然沒試過SVD-Quartets怎樣但我猜應該類似。

一般來說如果數(shù)據(jù)中水平基因轉(zhuǎn)移H-G-T很少那么weighted ASTRAL就很靠譜，但如果水平基因轉(zhuǎn)移H-G-T很多，那么你就不該用ASTER系列工具，但退而求其次的話可以用一般的ASTRAL，用ASTER的c++版本，別用原本的Java版本。

c++版本的ASTRAL在物種數(shù)量多或基因樹中物種缺失率高的情況下準確率高，速度快，內(nèi)存占用低。

我猜樹高很高很有可能存在這兩種情況。

如果不知道水平基因轉(zhuǎn)移H-G-T高不高的話，可以試著跑一下c++版本的ASTRAL，加上參數(shù)杠u空格2，如果對于大部分枝子，Q1大于Q2約等于Q3，那么H-G-T就不高。

如果大多數(shù)枝子Q1和Q2的差距與Q2和Q3的差距差不多大，甚至Q1約等于Q2，那么H-G-T就很高了，甚至可以考慮系統(tǒng)發(fā)育網(wǎng)絡(luò)軟件了。

以上是一般情況下的軟件推薦，下面進入疑難雜癥環(huán)節(jié)。

狀況五：我只有SNP如何建樹？

請捫心自問，為什么要將SNP挑出來呢？

相比于用整個基因組建樹，并不會有任何時間和內(nèi)存占用上的提升。

如果堅持用SNP，請用MASTER-site或SVD-Quartets建樹，不要用MASTER-pair因為模型不對。

狀況六：我每個物種有多個個體該如何建樹？

這得看I-L-S高不高了，跑一下MASTER-site，加上參數(shù)杠u空格2，如果對于大部分枝子Q1大于0.9就說明I-L-S不高，沒必要跑多個個體，反而對于沒有對多個個體針對性優(yōu)化的MASTER和SVD-Quartets有可能有害。

在I-L-S高的情況下用多個個體建樹有助于提高MASTER和ASTRAL的準確性。

狀況七：我的物種是多倍體且只有unphased數(shù)據(jù)怎么辦？

這種情況下只能用MASTER-site或SVD-Quartets建樹。

MASTER-site的用法看ASTER系列的Github。

SVD-Quartets的用法問作者去。

狀況八：我的數(shù)據(jù)量非常小怎么辦？

這得看I-L-S高不高了，參照狀況六。

如果I-L-S不高，直接用RAX-M-L，如果I-L-S高，要么湊合用MASTER，要么考慮Baysian MCMC法吧。

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