ggtree实现系统发育树可视化

Posted 2023-04-19

参考技术A Newick是最常用的存储进化树的文件格式，如上面这个树，拓朴结构用newick格式可以表示为：

(B,(A,C,E),D);

括号最外层是根节点，它有三个子节点，B, (A,C,E)和D，而节点(A,C,E)也有三个子节点A，C和E。

加上分支长度，使用 : 来分隔：

(B:6.0,(A:5.0,C:3.0,E:4.0):5.0,D:11.0);

比如A:5.0代表的是A与其父节点的距离是5.0。

内部节点也可以有label，写在相应的括号外面，如下所示：

(B:6.0,(A:5.0,C:3.0,E:4.0)Ancestor1:5.0,D:11.0);

这是最为广泛支持的文件格式，很多进化树可视软件只支持newick格式。

假设有下面三种形式的进化树：

[1] (a, b, c);      无根树

[2] (a, b, c):1;  有根树

[3] ((a,b),c);      有根树

如果最外层大括号内只有两个分枝，即为有根树，如[3]；

如果最外层大括号内有三个或以上分枝，一般为无根树，如[1]；

但是，如果大括号外存在枝长参数，如[2]中的:1，这种情况认为三个分枝以一定的枝长连接到根上，为有根树

ggtree 只映射节点到坐标系统中，而线条在geom_tree图层中计算并画出来。这是与其它软件最根本的不同，也是ggtree能够简单地用图层加注释信息的基础。

if (!requireNamespace("BiocManager", quietly = TRUE))

    install.packages("BiocManager")

BiocManager::install("ggtree")

library("ggplot2")

library("ggtree")

tree=read.tree("D:/xxx.tre")

group_file = read.csv("D:/xx.csv",header = T, row.names =1) #读取物种group信息文件，注意要与载入的Tree文件的lable相同，否则无法加载分组颜色！

groupInfo <- split(row.names(group_file), group_file$family) # 提取分组信息

tree1 <- groupOTU(tree, groupInfo)  #将分组信息赋予给树

ggtree(tree, layout = "circular")

ggtree(tree, layout = "circular")  #简单

ggtree(tree,layout = "circular") + geom_tiplab() + geom_point(color='firebrick') #

ggtree(tree1,layout = "circular") +geom_highlight(node = 1872,fill="blue ",alpha=0.5)+  geom_highlight(node=1081,fill=" orange", alpha=0.5)+ geom_highlight(node=1079,fill=" red ")+ geom_cladelabel(node=1872,label="Pinopsida",offset=1.2,barsize = 4,color=" blue ")+geom_cladelabel(node=1081,label="Magnoliopsida",offset=1.2,barsize = 4,color=" orange",)+geom_cladelabel(node=1079,label="Ginkgoopsida",offset=1.2,barsize = 4,color="red")  #自定义

G Yu, DK Smith, H Zhu, Y Guan, TTY Lam*.ggtree: an R package for visualization and annotation of phylogenetic treeswith their covariates and other associated data. Methods in Ecology andEvolution. 2017, 8(1):28-36.

怎样判断newick格式的进化树是有根树，还是无根树？http://blog.sciencenet.cn/blog-656335-926722.html

神经系统发育总结

Human-Specific Genes, Cortical Progenitor Cells, and Microcephaly 灵长类，尤其是人类，SVZ区域相较其他类物种明显扩大，SVZ又可以在形态学上分为inner SVZ（iSVZ），outer SVZ（oSVZ），oSVZ扩大的面积最显著