MEGA软件的使用.docx
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MEGA软件的使用
MEGA软件的使用
Mega是一款操作十分简便的遗传学分析软件，其界面十分友好，即使初学者也很易上手。
1、数据的录入及编辑
Mega软件能够接受多种数据格式，如FASTA格式、Phylip格式、PAUP数据格式等等。
而且Mega软件专门提供了把其他格式的数据转换位Mega数据格式的程序。
首先，打开Mega程序，有如下图所示的操作界面:
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单击工具栏中的“File按钮，会出现如下图所示的菜单:
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从上图可以看出，下拉菜单有“OpenData”打开数据）、“ReopenData”打
开曾经打开的数据，一般会保留新近打开的几个数据）、“CloseDat（关闭数据）、
“ExportData（导出数据）、“ConverToMEGAFormat（将数据转化为MEGA格式）、“TextEditor（数据文本编辑）、“PrinterSetup（启动打印）、“Exit（退出MEGA程序）。
单击“OpenDat选项，会弹出如下菜单：
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浏览文件，选择要分析的数据打开，单击打开”按钮，会弹出如下操作界面:
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此程序操作界面，提供了三种选择数据选择：
NucleotideSequences（核苷酸
序列）、ProteinSequence（蛋白质序列）、PairwiseDistanee（遗传距离矩阵）。
根据输入数据的类型，选择一种，点击则操作界面有所不同；如下图所示：
“0K即可。
如果选择
“PairwisQstanee，‘
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根据遗传距离矩阵的类型,可；如果是上三角矩阵，选择导入数据。
如果是核苷酸数据,
如果是下三角矩阵，选择
“UpperRightMatrix”即可。
则读完之后，会弹出如下对话框:
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如上图，如果是编码蛋白质的核苷酸序列，则选择
“YeS”钮；如果是不编
码蛋白质的核苷酸序列，则点击
“No”钮。
之后，会弹出如下操作窗口:
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此作界面的名称是“SequeneeDataExplore，在其最上方是工具栏“Data”
“Display、”“Highlight等,'然后是一些数据处理方式的快捷按钮，在操作界面的
左下方是每个序列的名称。
显示序列占了操作界面的绝大部分,
与第一个序列相
同的核苷酸用“.表示，发生变异的序列则直接显示。
2、遗传距离的计算
点击Mega操作主界面的“Distanee按钮，会弹出一个下拉菜单。
如下图所
示:
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从上图易知，此菜单包括如下选项:
“ChooseModel”（选择模型，即选择计
算遗传距离的模型）、“ComputePairwis（计算遗传配对差异）、“ComputeOverall
Mean（计算包括所有样本在内的平均遗传距离）、“ComputeWithGroupMeans”
（计算组内平均遗传距离）、“ComputeBetweenGroupsMean（计算组间平均遗传距离）、“Compute^etBetweenGroupsMeans'（计算组间平均净遗传距离）、
“ComputeSequeneeDiversity（计算序列分歧度）。
“ComputeSequeneeDiversit选项包括四个子菜单：
“MeanDiversityWithinSubpopulations”亚群体内部平均序列多态性）、“MeanDiversityforEntirePopulation”整个人群平均序列多态性）、“MeannterpopulaionalDiversity（'群体内部平均序列多态性）、“CoeffieientofDifferentiation（遗传变异系数）。
点击“ChooseMode选项，会弹出如下操作界面:
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从上述操作界面可以看出，通过此对话框可以选择计算遗传距离的模型等。
“DataType显示数据的类型：
Nucleotide（Coding）（编码蛋白质的DNA序列）、Nucleotide（不编码蛋白质的DNA序列）、AminoAcid（氨基酸序列）。
通过“Mode选项可以选择，计算遗传距离的距离模型。
点击“Model一行末端的按钮会弹出一选择栏。
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如上图所示，对于非编码的核苷酸序列Mega程序提供了八种距离模型：
“NumberofDifferenee'（核苷酸差异数）、“Pistanee（P距离模型）、
“JukeCantor”Jukes和Cantor距离模型）、“Kimura^Parameter（Kimura双参数模型）、“TajimOMei”（Tajima和Nei距离模型）、“Tamura-parameter"（Tamura三参数模型）、“Tamura^ei”Tamura和Nei距离模型）、“LogDeJTamurakuma）"
（对数行列式距离模型）。
对于编码的核苷酸序列，其遗传距离模型如下图所示:
Wai-Gojobori閒pthod.卜
Modifiedllti-Gojctori*
Nuclectide卜
帥iiLOAciJ卜
Li-Tffu-LiioHethod
Fafnil&-Eian.cKL-LiMethod
Elimar*Method
如上图所示，对于编码蛋白质的DNA序列，Mega程序提供了一下几种模型：
“NeGojoboriMethod'，“ModifiedNei-GojoboriMethoec”、“L-Wu-Luo
Method”、“Pamil-Bianchi-LiMethod”、“KumarMethod”。
其中Nei-Gojobori方法和修正的Nei-Gojobori方法都包含三种距离模型：
“NumberofDifferences、”“-distanee、”“JukeCantor。
对于氨基酸序列，Mega所提供的遗传距离模型如下图所示：
Hucleotide
H?
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£Ififfcrezicts
FoisscnCfflrrection
EqualInput
F眇Hatriif（Ilayhoff）
JTTMatrixdones-Taylor-Thornton^
如上图所示，对于氨基酸序列，Mega程序提供了一下六种遗传距离模型：
“NumberofDifferences（氨基酸差异数）、“Pistanee[P距离模型）、“PoissonCorrection（泊松校正距离模型）、“Equallnput”（等量输入距离模型）、“PAMMatrix（Dayhoff）（（PAM距离矩阵模型）、“JTTMatrix（Jones-Taylor-Thorntor）（
（JTT距离矩阵模型）。
在“AnalysisPreferenc操作界面中，“PatternAmongLineage仅提供了一个
选项：
“Sam（HomogenouS）”，“也就是说样本之间是有一定同源性的。
“Rates
amongsites提供了两个选项：
“UniformRates和”“Differe（GammaDistributed）”。
“UniformRates意味着所有序列的所有位点的进化速率是相同的。
选择“Different
（GammaDistributed）”意味着序列位点之间的进化速率是不相同的，可以利
用Gamma参数来校正，系统提供了四个数值可供选择：
2.0、1.0、0.5、0.25;软件使用者也可以自行决定Gamma参数的大小。
设置完毕后，在此界面中点击
“OK按钮，即可返回Mega操作主界面。
选择主操作界面“Distanee中”勺“ComputePairwise选项H，可以计算样本之间的遗传距离的大小，其操作界面如下图所示：
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“DataTyp显示数据的类型，图中为“Nucleotideo”
“Analysis显示计算分分析的类型，图中为“PairwiseDistaneeCalculatio（配”对差异距离计算）。
“Compute”示所要运行的对象，又两个选项：
“Distaneeonly（仅计算遗传距离）和“Distance&Std.Err（计算遗传距离和其标准误）。
“IncludeSite显示”用哪些位点来计算，如果数据类型是不编码蛋白质的核苷酸序列，则全部参与计算，如果是编码蛋白质的核苷酸序列，则可以选择哪些位点（如密码子的第2位等）来参与运算。
“SubstitutionMode是替代的模型，在下边“Model中可以进行选择。
“SubstitutenstoInclued选择哪些替代类型（如下图所示）被用于运算，选项将转换和颠换全部包括在内，s选项仅包括转换，V选项仅包括颠换，R转换和颠换的比值，L为所有有效的普通位点的个数。
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“PatternamongLineage和“Ratesamongsite上文已有介绍，不再详述。
点击“ComputeS钮，即可开始计算。
其显示运算结果的界面如下图所示:
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上图是计算出的各个样本之间的遗传距离的矩阵。
在最下端的状态栏，显示的是所利用的遗传距离模型，如图中所示：
Nucleotide：
Kimura2-parameter。
“File按钮共有四个下拉菜单：
“ShownputDataTitle（显示输入数据的标
题）、“ShowAnalysisDeseription（显示分析信息的描述）、“Export/PrintDistanee”
（输出或打印距离矩阵）、“Quitviewer（退出此操作界面）。
“Display按钮共有四个下拉菜单：
“ShoWPairName（显示配对序列的名
字）、“SortSequenee（用何种方式对序列进行排序）、“ShowNames（显示序列的名字）、“ChangeFont”（改变字体）。
“SortSequeneW有两个选项：
“Original”
（按原先输入的顺序）和“ByName（通过序列的名字）。
点击“Average按钮可以计算平均的遗传距离，此按钮提供了四个下拉菜单：
“Overall（所有样本之间的平均遗传距离）、“WithinGroups”（组内平均遗传距离）、“BetweenGroups'（组间平均遗传距离）、“NetBetweenGroups（'组间平均净遗传距离）。
在上述按钮下方还有六个按钮，如下图所示。
点击第一个按钮可以使数据以下三角矩阵的方式显示；点击第二个按钮可以使数据以上三角矩阵的方式显示；选中第三个按钮可以显示配对的序列的名字，点击第四个按钮，可以减少数据小数点后的位数；点击第五个按钮，可以增加数据小数点后的位数；拖动第六个按钮中的小竖条可以改变数据显示的宽度。
点击“File下拉菜单中的“Export/PrintDistanee选项；会弹出如下图所示的对
话框：
LlJjDELff
731PI
“OutputForma选项可以确定输出数据的格式：
“Publication（一般格式）和“Mega（Mega格式，把此数据保存可直接由Mega程序打开，进行构建系统发育书等遗传分析）。
DecimalPlaces（小数位的大小），“MaxEntriesperline（每一行最多能显示的数据的个数）。
通过“Matrix可以选择输出数据矩阵的方式：
“LoweTeft”（下三角矩阵）和
“Upperight”上三角矩阵）。
点击“Print/SaveMatrix按钮，可以输出数，会弹出如下图所示的操作界面:
在上图中的数据和文字可以直接进行拷贝，粘贴到文本文档或Microsoft
Word文档中。
在此操作界面中，首先显示数据文件的一些信息，如数据文件的标题、总的样本个数、核苷酸替代的距离模型等。
然后是每个序列的名字，之后是序列之间的距离矩阵。
将此距离矩阵保存，可以用Mega或其他系统发育分析
软件来做系统树。
点击Mega软件操作主界面的“Distanee下拉菜单中的“ComputeOverall
Mean选项，可以计算所有序列的所有位点的平均遗传距离，其操作方法和界面
同“ComputePairwiseW仿。
其运算结果如下图所示：
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FilflDsKtlp
"L；iitdii
点击Mega软件操作主界面的“Distances下拉菜单中的“ComputeWithin
GroupMeans选项，可以计算每个组组内的平均遗传距离，其操作方法和界面同
“ComputePairwis相仿。
其运算结果如下图所示：
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点击Mega软件操作主界面的“Distanee下拉菜单中的“Computebetween
GroupMeanS'选项，可以计算分组之间的平均遗传距离，其操作方法和界面同
“ComputPairwise相仿。
其运算结果如下图所示：
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点击Mega软件操作主界面的“Distanee下拉菜单中的“Computenetbetween
GroupMeanS'选项，可以计算分组之间的平均遗传距离，其操作方法和界面同
“ComputePairwis相仿。
其运算结果如下图所示：
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点击Mega软件操作主界面的“Distances下拉菜单中的“ComputeSequenee
Diversity选项中的“MeanDiversityWithinSubpopulations,可以计算亚组之间的
图所示:
Irandavcc^iI"pvilhinjinp「.『L|X
Fa1AClLjilxyLj-
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点击Mega软件操作主界面的“Distances下拉菜单中的“ComputeSequenee
Diversity选项中的“MeanDiversityforEntirePopulation,可以计算整个群体的平
均遗传距离，其操作方法和界面同
“ComputePairwise相仿。
其运算结果如下图
所示:
£rlPDWiJTJ.T齐E「工pnpq-Ja.-r.匚|.匠’舅
E11-"Dj耳
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I^.Vl
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点击Mega软件操作主界面的“Distances下拉菜单中的“CmputeSequenee
Diversity选项中的“MeanInterPopulationDiversity，可以计算群体内部的平均遗
传距离，其操作方法和界面同“ComputePairwise相仿。
其运算结果如下图所示:
J-Elf.CLCJU'P'U-Lilt3_ELaJ_Cx.PL直占亠…J.&
点击Mega软件操作主界面的“Distances下拉菜单中的“ComputeSequenee
Diversity选项中的“CoffientofDifferentiation，可以计算群体的变异系数，其操
作方法和界面同“ComputePairwis相彷。
其运算结果如下图所示:
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3、系统发育树的构建
Mega程序构建系统发育树的功能很强大。
它提供了四种构建系统发育树,
Neighbor-Joining（NJ，
还包括一些检验程序。
这四种构建分子系统树的方法为:
邻接法）、MinimumEvolution（ME，最小进化法）、MaximumParsimony（MP，最大简约法）、UnweightedPairGroupMethodWithArithmeticMean（UPGMA，
算术平均的不加权对群法）。
其中，NJ法和UPGMA法都属于距离法。
其操作界面如下图所示:
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