凌波微课|进化树终结版——iTOL的美化法则

学生信，做分析，就上凌波微课

iTOL美化系统发育进化树 

我有一棵树，穿越千万年。每棵树都有变美的潜力，只是还没有遇到对的那个方法~

系统发育进化树（Phylogenetic tree）是用一种类似树状分支的图形来概括各物种之间的亲缘关系，可用来描述物种之间的进化关系。

一颗完整的进化树构建步骤如下图:

之前的凌波微课中我们详细介绍了，如何通过mafft进行多重序列比对（进化树构建之多重序列比对利器——mafft软件），以及如何通过MEGA软件构建系统发育进化树（MEGA构建系统发育进化树并美化1/MEGA构建系统发育进化树并美化2），具体请参考文末的往期精彩。

进化树构建好了之后，可以通过美学角度对进化树进行美化。今天我们就来介绍一下系统发育进化树美化的终结版——iTOL的美化法则，在线就能进行的系统发育进化树美化网站。具体操作方法猛戳最上方视频~

ITOL（http://itol.embl.de/）是Interaction Tree Of Life的简称，它是一个集在线展示、注释和管理进化树的交互工具。绘图过程中可以随意调整树枝、标签的颜色、形状和字体。iTOL最大的特点是可以同时展示不同的数据集，并按照个性化的需求控制数据集的位置、大小和颜色，并允许导出高质量的位图和矢量图。对于不会使用R语言的同学们来说，交互式界面可以简单上手！

通过iTOL对进化树美化的方法步骤

Step  01

设注册并登陆iTOL网站

TOL网站（http://itol.embl.de/）。

Step  02

准备树文件

通过MEGA、PHYML、RAxML或者IQ-TREE建完树后，输出格式为*.tree或*.nwk 的树文件。点击“My Trees”后，选择“Upload tree files”上传准备好的树文件，导入到iTOL网站，进行修饰。

Step  03

对进化树进行编辑美化

进入操作页面，在控制列表里，用户可以根据自己的需求调整进化树的展示方式、标签字体、颜色、线条粗细等等。

Step  04

设置配置文件，添加进化树注释信息

设置配置文件，添加进化树注释信息。再对进化树进行修饰，按照iTOL的要求，填写一个配置文件，这个配置文件准备起来比较麻烦，填写方法可以参考网址官网说明（https://itol.embl.de/help.cgi），或者按照本视频中的示例文件修改。

对进化树进行颜色区分，添加物种丰度柱状图，修饰后的进化树如下：

嗯？还有更多疑问，那就快来加入我们吧！更多精彩内容等你来哦~

研究示例

1. 白杨内生菌和根际微生物组在不同生态位存在特异的群落结构

Structural variability and niche differentiation in the rhizosphere and endosphere bacterial microbiome of field-grown poplar trees. Microbiome, 2017.

植物中的微生物群体是植物健康和生产力的关键决定因素之一，他们具有利用低丰度营养物，抑制植物病原体以及抵抗生物或非生物胁迫因子等多种功能。而对不同植物微环境中特别是地下和地上部分中微生物之间的结构组成的有力的了解仍然不够了解。本研究讨论了不同生态植物生态位的细菌群落的微生物群落分化和结构稳定性的假设。

图1 根据分析得到的OTU物种丰度表，将植物各个生态位中丰度最高的前10种微生物定义为core microbiome，并进行分类树状图的构建。使用Unipro UGENE用每个OTU的一个代表性序列生成分类树状图，并使用iTOL进行展示。

2. 大规模重复的玉米根际田间研究确定了可遗传微生物

Large-scale replicated field study of maize rhizosphere identifies heritable microbes. PNAS, 2018.

在重要农作物中，不同基因型的影响植物根系定殖土壤微生物的关联仍然不确定。本文基于27个玉米自交系大规模田间，在三个地点五年的纵向研究玉米根际微生物，发现物种相对丰度的差异可以被玉米遗传差异解释，仅次于不同地点、年龄和天气影响。如果可遗传的物种存在有益相关性状，可能在育种中有潜在应用价值。

图2 研究计算了在80%样品中存在的792个OTUs的广义遗传力，鉴定了143个OTUs显著存在遗传力(P < 0.001)。构建可遗传OTU的系统发育树。该树显示了在所有根际样品中有80%发现的OTU的系统发育关系。

PS

在公众号后台回复“iTOL”，可以获得本次示例的测试数据和参考文献的下载链接哦~

往期精彩

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