软件的贝叶斯检验使用课件.ppt

1、2023-5-101MrBayes软件2023-5-1021.贝叶斯算法贝叶斯树：贝叶斯树：指定指定树的结构和进化模型，计算序列组成的概率，从而推断树的结构和进化模型，计算序列组成的概率，从而推断出对应的进化树。出对应的进化树。理论基础理论基础：最大后验概率原理，根据先验知识求出后验分布，用于刻画：最大后验概率原理，根据先验知识求出后验分布，用于刻画所推断发育树的为真的可能性，选择具有所推断发育树的为真的可能性，选择具有最大后验概率最大后验概率的那棵树作为系的那棵树作为系统发育树的最佳估计。统发育树的最佳估计。MrBayes(Bayesian inference of phylogeny)Mr

2、Bayes(Bayesian inference of phylogeny)是由是由John HuelsenbeckJohn Huelsenbeck等等编写，使用编写，使用马儿可夫链方法马儿可夫链方法来估计参数模型的后验概率分布。来估计参数模型的后验概率分布。优点优点：能以很高的计算速度处理大型数据集，同时还使用后验概率衡量：能以很高的计算速度处理大型数据集，同时还使用后验概率衡量树的置信度。树的置信度。缺点缺点：结果有效性受模型选择的影响很多、耗时长。：结果有效性受模型选择的影响很多、耗时长。2023-5-1032.MrBayes软件简介MrBayesMrBayes是一个采用贝叶斯法进行系统

3、发育分析的是一个采用贝叶斯法进行系统发育分析的免费免费软件。软件。MrBayesMrBayes对输入文件格式的要求是对输入文件格式的要求是“*.nex.nex”格式格式数据可以是数据可以是核酸核酸或或氨基酸氨基酸序列序列,也可以是限制性位点或以也可以是限制性位点或以0 0、1 1表示的形表示的形态数据。态数据。可以执行批处理或逐条执行可以执行批处理或逐条执行命令命令。该格式可从该格式可从MEGA，Clustal W中获得。中获得。2023-5-1043.MrBayes主要命令说明使用使用“Help”“Help”命令可以显示详细的命令可以显示详细的命令列表命令列表：在在MrBayesMrBaye

4、s命令提示符命令提示符“”“”后面键入后面键入“helphelp”命令后按命令后按“Enter”“Enter”键键即可。即可。使用使用“help”“help”命令后跟命令名可以显示命令后跟命令名可以显示该命令的详细说明该命令的详细说明：在在MrBayesMrBayes命令提示符命令提示符“”“”后面键入后面键入“help help 命令名命令名”后按后按“Enter”“Enter”键即可。键即可。2023-5-1054.MrBayes的主要参数：“outgroup”“outgroup”命令命令该命令用于指定外群（该命令用于指定外群（outgroupoutgroup）。）。“lset”“lset

5、”命令命令该命令用于设置该命令用于设置似然模型似然模型的参数。的参数。“Prset”“Prset”命令命令该命令用于设置该命令用于设置系统发育模型系统发育模型的先验概率。的先验概率。“mcmc”“mcmc”命令命令该命令用于设置执行该命令用于设置执行马尔可夫链蒙特卡罗分析马尔可夫链蒙特卡罗分析的参数和的参数和启动分析启动分析。2023-5-106（1 1）执行文件）执行文件 （2 2）选择外群）选择外群 （3 3）选择模型）选择模型（4 4）设置先验参数）设置先验参数（5 5）分析及设置）分析及设置（6 6）运行分析）运行分析（7 7）停止分析）停止分析（8 8）总结样品替代模型参数）总结样品

6、替代模型参数（9 9）总结样品树和枝长）总结样品树和枝长5.MrBayes的运行步骤：2023-5-107（1）执行文件-execute（2）选择外群-outgroup 2023-5-108（3）选择模型-“lset”命令用于指定用于指定DNA模型的一般类型模型的一般类型用于设置替换类用于设置替换类型数型数用于设置位点间用于设置位点间速率变异模型速率变异模型2023-5-109（4）设置先验参数-“Prset”命令Revmatpr：该参数用于设置核酸数据GTR模型的替换率的先验概率。Statefreqpr：该参数用于指定状态频率的先验分布概率。Shapepr：该参数用于指定位点间速率变异的ga

7、mma形状参数的先验概率。Privarpr：该参数用于设置不变位点速率。2023-5-1010（5）分析及设置-“mcmc”命令Ngen：设置分析要跑的代数。Samplefreq：对链取样的频率。默认状态下，每第100代，对链取样一次。如果分析量较小，我们也许想尽快使其收敛，可设置为每10代取样一次。Printfreq：定义链的状态输出到屏幕上的频率。默认为每100代输出一次。2023-5-1011（6）运行分析然后分析就开始运行，窗口会输出然后分析就开始运行，窗口会输出每每100100代链代链的状态信息。的状态信息。其中第其中第1 1栏为代数，栏为代数，2 25 5为其中一个分析的为其中一个

8、分析的4 4个链的个链的log likelihood log likelihood valuesvalues，中括号为，中括号为冷链冷链。最后一栏为最后一栏为运行剩余时间运行剩余时间，在运行初始，该值可能偏大，逐渐平稳而代，在运行初始，该值可能偏大，逐渐平稳而代表真实所剩余时间。表真实所剩余时间。2023-5-10122023-5-1013当要求的代数已经运行完毕，窗口会提示询问是否继续运行，如果回当要求的代数已经运行完毕，窗口会提示询问是否继续运行，如果回答答yesyes，会要求输入继续运行的代数。在回答之前，我们一般要先检查，会要求输入继续运行的代数。在回答之前，我们一般要先检查the a

9、verage standard deviation of split frequenciesthe average standard deviation of split frequencies的值，该值的值，该值代表两个独立分析当前的相似性程度，越接近代表两个独立分析当前的相似性程度，越接近0 0越好。越好。（7）停止分析2023-5-1014平衡后将会出现：四条链之间的交换频率在0.1-0.8之间，认为是合理的，则进行下一项。默认状态下，bayes会同时运行两个（Nruns=2）完全独立的但由不同的随机树开始的分析。2023-5-1015（8）总结样品替代模型参数图看起来很平稳，没有上升或

10、者下降的趋势。如果有任何上升或者下降的趋势，可能需要延长分析时间以获得充分的后掩盖率分布取样。2023-5-10162023-5-1017（9）总结样品树和枝长sumt burnin=2500sumt burnin=2500clade credibility tree clade credibility tree 给出每一分枝的可信度给出每一分枝的可信度PhylogramPhylogram系统演化树系统演化树sumtsumt命令还产生命令还产生3 3个附加文件：个附加文件：filename.partsfilename.parts文件文件:包含了两分列表包含了两分列表the list of ta

11、xon bipartitionsthe list of taxon bipartitions与其后验概率与其后验概率posterior probability(the posterior probability(the proportion of sampled trees containing them),proportion of sampled trees containing them),以及与之有关的枝长以及与之有关的枝长the branch lengths the branch lengths associated with themassociated with them。枝长值

12、是基于包含相关两分枝的树的。枝长值是基于包含相关两分枝的树的。Filename.conFilename.con文件文件:包含两棵一致树，第包含两棵一致树，第1 1棵同时包含了枝的后验概率（以内部结点标签的形式）和枝长，可由棵同时包含了枝的后验概率（以内部结点标签的形式）和枝长，可由treeviewtreeview读取。读取。第第2 2棵仅包含枝长，可由多种软件读取，如棵仅包含枝长，可由多种软件读取，如MacClade MesquiteMacClade Mesquite等。等。filename.trprobsfilename.trprobs文件文件:包含了包含了mcmcmcmc搜索过程中找到的树，由后验概率分类。搜索过程中找到的树，由后验概率分类。2023-5-1018Treeview输出贝叶斯树输出贝叶斯树 啮齿目啮齿目 灵长目灵长目 偶蹄目偶蹄目 鲸目鲸目 食肉目食肉目 奇蹄目奇蹄目