初次記錄時間：2021.2.5
3.12更新說明：ML建樹對與模型的替代選擇比較敏感捶码，因此增加了第四部分推測最佳模型的方法：jModeltest和ProtTest羽氮。
3.16更新說明：增加了第五部分內容，IQtree可以幫助用戶選擇最佳的進化模型惫恼，速度也較快档押，有文獻報道準確度比傳統(tǒng)的RAxML高。
3.20更新說明：意外又看到一個推測最佳建樹模型的軟件：modeltest-ng祈纯。目前用不到汇荐，就暫時不用它了。另外盆繁，為啥我用IQtree建樹，那么慢ＱＳ桶骸！
1. 系統(tǒng)發(fā)生樹
1.1 簡述
????系統(tǒng)發(fā)生樹（Phylogenetic tree）是從分子層面研究物種進化的手段倾贰，是通過構建分子樹來推斷物種樹冕碟，并不一定是絕對的真實情況。隨著越來越多物種的基因序列的獲得匆浙，是一種快捷安寺、準確的研究物種間關系的方法。構建好的系統(tǒng)發(fā)生樹由四部分組成：根首尼、枝挑庶、節(jié)言秸、葉
1.2 特點
- 由系統(tǒng)發(fā)育樹推斷出的進化關系，并不一定是物種間絕對的進化關系迎捺。
- 系統(tǒng)發(fā)育樹的分支聚類情況举畸，在一定程度上反映了物種間的親緣關系。
- 系統(tǒng)發(fā)育樹分支繞節(jié)點轉動不會改變物種間的親緣關系凳枝。
FastTree和RAxML均是用最大似然法構建系統(tǒng)發(fā)育樹的工具抄沮，前者速度快，后者準確度高岖瑰。
2. FastTtree
????FastTtree采用的是SH檢驗來判斷每個節(jié)點的可信度叛买。該值的范圍在0~1之間，與一般用的bootstrap值高度相關蹋订。
2.1 安裝
conda install fasttree
2.2 使用
2.2.1 核酸建樹
fasttree -nt <nucleotide_alignment_file> > <tree_file>
注：核酸建樹默認
JC+CAT模型率挣，可以用參數(shù)-gtr -nt切換成GTR+CAT模型
2.2.2 蛋白建樹
fasttree <protein_alignment_file> > <tree_file>
注：蛋白建樹默認
JTT+CAT模型，還可以用參數(shù)-wag或者-lg切換成LG+CAT或者WAG+CAT模型
3. RAxML-NG
3.1 安裝
conda install -c bioconda raxml-ng
3.2 使用
第一步：檢查比對后的序列MSA是否可以讀雀ū纭（MSA可以使用FASTA难礼、PHYLIP格式）
raxml-ng --check --msa prim.phy --model GTR --prefix T1
注：這一步驟還會給出哪些序列是相同序列（推薦執(zhí)行）
第二步：構建核苷酸樹（模型GTR，1000次自檢值抽樣）
raxml-ng --all --msa prim.phy --model GTR --prefix T15 --threads 10 --bs-trees 1000
注：蛋白樹可用
LG模型
4. 模型的選擇
????目前常用的構建系統(tǒng)發(fā)育樹的方法有：鄰位歸并法(Neighbor joining, NJ)玫锋、最大似然法(Maximum likelihood method, ML) 以及貝葉斯法（BI）蛾茉。綜合速度和準確度，ML用得較多撩鹿。
????ML對替代模型非常敏感谦炬，因此利用ML法構建系統(tǒng)發(fā)育樹之前，選擇合適的替代模型是必不可少的過程节沦。(如果序列的相似度較高键思，每種方法和模型構建的系統(tǒng)發(fā)育樹差別不大)
4.1 jModeltest
????jModeltest用于核苷酸最佳替代模型的計算，一共有88種模型甫贯。
4.1.1 安裝
????從github上下載最新版本（jModelTest v2.1.10）吼鳞。
4.1.2 使用
tar -zxvf jmodeltest-2.1.10.tar.gz
cd jmodeltest-2.1.10
java -jar jModelTest.jar -d <輸入文件.fa> -f -i -g 4 -s 11 -BIC -AIC -v -a -tr 40 -o <輸出結果.txt>
注：輸入文件為比對之后的fasta格式文件
4.2 ProtTest
????ProTest用于最佳氨基酸替代模型的計算，一共有120中模型叫搁。
4.2.1 安裝
????從github下載最新版本（ProtTest 3.4.2）
4.2.2 使用
1. 查看幫助信息
tar -zxvf prottest-3.4.2-20160508.tar.gz
cd prottest-3.4.2
java -jar prottest-3.4.2.jar -h
2. 模型預測
java -jar prottest-3.4.jar -i <輸入蛋白序列.phy> -all-distributions -F -AIC -BIC -tc 0.5 -threads 24 -o <輸出結果>
5. IQtree
5.1 安裝
conda install iqtree
5.2 使用
1. 只選擇合適的模型并輸出最佳的模型（類似于jModelTest）
iqtree -s example.phy -m MF -mtree -T AUTO
mtree：會檢查所有的模型赔桌，會占用很多的電腦資源。
2. 使用GTR+I+G模型建系統(tǒng)發(fā)育樹
iqtree -s example.phy -m GTR+I+G
3. 選擇合適的模型渴逻，并直接構建系統(tǒng)發(fā)育樹（常用）
- 普通數(shù)量和序列大小建樹（用標準的bootstraps進行檢驗）：
iqtree -s example.phy -m MFP -b 1000 -T AUTO
- 數(shù)量較多或序列較長（用UFBoot進行檢驗）：
iqtree -s example.phy -m MFP -B 1000 --bnni -T AUTO
常用參數(shù)說明：
1. -s：指定輸入比對后的序列文件名
2. -m：選擇模型（設置MFP會自動檢測最佳模型并建樹疾党，從v1.54版本開始，MFP已經(jīng)是默認的參數(shù)了）
2. -b：bootstrap次數(shù)
3. -B：超快速bootstrap次數(shù)惨奕，大于等于1000
4. --bnni：使用NNI優(yōu)化超快速bootstrap的樹雪位，搭配-B使用
5. -T：程序運行使用的核數(shù)，可設置具體數(shù)字或者AUTO（推薦）梨撞，默認是1
6. -cmax：默認是10雹洗，如果序列很長香罐，可以適當增加該數(shù)值
7. -alrt 1000：進行SH-aLRT檢驗。
注意事項：
- ultrafast bootstrap（UFBoot）和一般的bootstrap值的區(qū)別是队伟，前者更加公正 (unbiased)穴吹。同時，兩者表示的意義也有區(qū)別嗜侮。UFBoot=95%港令，表示的是該分支的真實性是95%。一般來說锈颗，一個分支的BS（bootstrap）>80%顷霹，或者UFBoot>95%為可信的。
- 為了進一步增加可信度击吱，還在建樹的過程中可以增加SH-aLRT檢驗淋淀，（添加參數(shù)：
-alrt 1000）。SH-aLRT ≥ 80%覆醇，且UFBoot ≥ 95%時為可信的朵纷。
