MEGA软件的使用.docx

1、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。HQiB1。首先，打开Mega程序，有如下图所示的操作界面：单击工具栏中的“File”按钮，会出现如下图所示的菜单：从上图可以看出，下拉菜单有“Open Data”（打开数据）、“Reopen Data”（打开曾经打开的数据，一般会保留新近打开的几个数据）、“Close Data”（关闭数据）、“

2、Export Data”（导出数据）、“Conver To MEGA Format”（将数据转化为MEGA格式）、“Text Editor”（数据文本编辑）、“Printer Setup”（启动打印）、“Exit”（退出MEGA程序）。单击“Open Data”选项，会弹出如下菜单：4BPW0。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：此程序操作界面，提供了三种选择数据选择：Nucleotide Sequences（核苷酸序列）、Protein Sequences（蛋白质序列）、Pairwise Distance（遗传距离矩阵）。根据输入数据的类型，选择一种，点击“

3、OK”即可。如果选择“Pairwise Distance”，则操作界面有所不同；如下图所示：fYK2F。根据遗传距离矩阵的类型，如果是下三角矩阵，选择“Lower Left Matrix”即可；如果是上三角矩阵，选择“Upper Right Matrix”即可。点击“OK”按钮，即可导入数据。如果是核苷酸数据，则读完之后，会弹出如下对话框：Ff9oI。如上图，如果是编码蛋白质的核苷酸序列，则选择“Yes”按钮；如果是不编码蛋白质的核苷酸序列，则点击“No”按钮。之后，会弹出如下操作窗口：LvkGN。此作界面的名称是“Sequence Data Explorer”，在其最上方是工具栏“Data”

4、、“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。0L3eW。2、遗传距离的计算点击Mega操作主界面的“Distances”按钮，会弹出一个下拉菜单。如下图所示：从上图易知，此菜单包括如下选项：“Choose Model”（选择模型，即选择计算遗传距离的模型）、“Compute Pairwise”（计算遗传配对差异）、“Compute Overall Mean”（计算包括所有样本在内的平均遗传距离）、“Compute With G

5、roup Means”（计算组内平均遗传距离）、“Compute Between Groups Means”（计算组间平均遗传距离）、“Compute Net Between Groups Means”（计算组间平均净遗传距离）、“Compute Sequence Diversity”（计算序列分歧度）。Oof5p。“Compute Sequence Diversity”选项包括四个子菜单：“Mean Diversity Within Subpopulations”（亚群体内部平均序列多态性）、“Mean Diversity for Entire Population”（整个人群平均序列多态性

6、）、“Mean Interpopulaional Diversity”（群体内部平均序列多态性）、“Coefficient of Differentiation”（遗传变异系数）。zwfsV。点击“Choose Model”选项，会弹出如下操作界面：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。“Data Type”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）、Amino Acid（氨基酸序列）。nOB4u。通过“Model”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

7、按钮会弹出一选择栏。bTYxZ。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：“Number of Difference”（核苷酸差异数）、“P-distance”（P距离模型）、“Jukes-Cantor”（Jukes和Cantor距离模型）、“Kimura 2-Parameter”（Kimura双参数模型）、“Tajima-Nei”（Tajima和Nei距离模型）、“Tamura 3-parameter”（Tamura 三参数模型）、“Tamura-Nei”（Tamura和Nei距离模型）、“LogDet（Tamura kumar）”（对数行列式距离模型）。rBz1X。

8、对于编码的核苷酸序列，其遗传距离模型如下图所示：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：“Nei-Gojobori Method”，“Modified Nei-Gojobori Methoed”、“Li-Wu-Luo Method”、“Pamilo-Bianchi-Li Method”、“Kumar Method”。其中Nei-Gojobori方法和修正的Nei-Gojobori方法都包含三种距离模型：“Number of Differences”、“P-distance”、“Jukes-Cantor”。对于氨基酸序列，Mega所提供的遗传距离模型如下图所示：4

9、cl1D。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：“Number of Differences”（氨基酸差异数）、“P-distance”（P距离模型）、“Poisson Correction”（泊松校正距离模型）、“Equal Input”（等量输入距离模型）、“PAM Matrix（Dayhoff）”（PAM距离矩阵模型）、“JTT Matrix（Jones-Taylor-Thornton）”（JTT距离矩阵模型）。p8axl。在“Analysis Preference”操作界面中，“Pattern Among Lineages”仅提供了一个选项：“Same（H

10、omogenous）”“，也就是说样本之间是有一定同源性的。“Rates among sites”提供了两个选项：“Uniform Rates”和“Different（Gamma Distributed）”。“Uniform Rates”意味着所有序列的所有位点的进化速率是相同的。选择“Different（Gamma Distributed）”，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。pQR

11、6m。选择主操作界面“Distance”中的“Compute Pairwise”选项，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：qwGPu。 “Data Type”显示数据的类型，图中为“Nucleotide”。“Analysis”显示计算分分析的类型，图中为“Pairwise Distance Calculation”（配对差异距离计算）。Ph20U。“Compute”显示所要运行的对象，又两个选项：“Distance only”（仅计算遗传距离）和“Distance&Std.Err”（计算遗传距离和其标准误）。WT6X5。“Include Sites”显示利用哪些位点来计算，

12、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。cehIq。“Substitution Model”是替代的模型 ，在下边“Model”中可以进行选择。“Substitutions to Inclued”选择哪些替代类型（如下图所示）被用于运算，d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为转换和颠换的比值，L为所有有效的普通位点的个数。pwi4r。 “Pattern among Lineages”和“Rates among sites”上文已有介绍，不再详述。P0KaG。点击“

13、Compute”按钮，即可开始计算。其显示运算结果的界面如下图所示：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：Kimura 2-parameter。btwCq。“File”按钮共有四个下拉菜单：“Show Input Data Title”（显示输入数据的标题）、“Show Analysis Description”（显示分析信息的描述）、“Export/Print Distance”（输出或打印距离矩阵）、“Quit viewer”（退出此操作界面）。2KJME。“Display”按钮共有四个下拉菜单：“Sh

14、ow Pair Name”（显示配对序列的名字）、“Sort Sequence”（用何种方式对序列进行排序）、“Show Names”（显示序列的名字）、“Change Font”（改变字体）。“Sort Sequence”有两个选项：“Original”（按原先输入的顺序）和“By Name”（通过序列的名字）。N4dpX。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）、“Within Groups”（组内平均遗传距离）、“Between Groups”（组间平均遗传距离）、“Net Between Groups”

15、（组间平均净遗传距离）。YAs2L。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。5UTM6。点击“File”下拉菜单中的“Export/Print Distance”选项，会弹出如下图所示的对话框：eCoTB。 “Output Format”选项可以确定输出数据的格式：“Publication”（一般格式）和“Mega”（Mega

16、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）。omKMg。Decimal Places（小数位的大小），“Max Entries per line”（每一行最多能显示的数据的个数）。UGUlZ。通过“Matrix”可以选择输出数据矩阵的方式：“Lower-left”（下三角矩阵）和“Upper-right”（上三角矩阵）。O1V9H。点击“Print/Save Matrix”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

17、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。Rfqmz。点击Mega软件操作主界面的“Distances”下拉菜单中的“Compute Overall 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“Compute Pairwise”相仿。其运算结果如下图所示：GLVKn。点击Mega软件操作主界面的“Distances”下拉菜单中的“Compute Within Group Means”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“Co

18、mpute Pairwise”相仿。其运算结果如下图所示：45o0f。点击Mega软件操作主界面的“Distances”下拉菜单中的“Compute between Group Means”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“Compute Pairwise”相仿。其运算结果如下图所示：Co03a。点击Mega软件操作主界面的“Distances”下拉菜单中的“Compute net between Group Means”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“Compute Pairwise”相仿。其运算结果如下图所示：BeEkr。点击Mega软件操

19、作主界面的“Distances”下拉菜单中的“Compute Sequence Diversity”选项中的“Mean Diversity Within Subpopulations”，可以计算亚组之间的平均遗传距离，其操作方法和界面同“Compute Pairwise”相仿。其运算结果如下图所示：PW0Lt。点击Mega软件操作主界面的“Distances”下拉菜单中的“Compute Sequence Diversity”选项中的“Mean Diversity for Entire Population”，可以计算整个群体的平均遗传距离，其操作方法和界面同“Compute Pairwise

20、”相仿。其运算结果如下图所示：10zy6。点击Mega软件操作主界面的“Distances”下拉菜单中的“Compute Sequence Diversity”选项中的“Mean InterPopulation Diversity”，可以计算群体内部的平均遗传距离，其操作方法和界面同“Compute Pairwise”相仿。其运算结果如下图所示：tfphV。点击Mega软件操作主界面的“Distances”下拉菜单中的“Compute Sequence Diversity”选项中的“Coffient of Differentiation”，可以计算群体的变异系数，其操作方法和界面同“Compu

21、te Pairwise”相仿。其运算结果如下图所示：yxF73。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，还包括一些检验程序。这四种构建分子系统树的方法为：Neighbor-Joining（NJ，邻接法）、Minimum Evolution（ME，最小进化法）、Maximum Parsimony（MP，最大简约法）、Unweighted Pair Group Method With Arithmetic Mean（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。7kg6j。其操作界面如下图所示：邻接法是距离法构建系统发

22、育的常用方法，此方法基于最小进化原理，而不使用优化标准。邻接法中一个重要概念就是“近邻”。在谱系树上，如果两个分支之间只通过一个内部节点相连，那么这两个分支就被称为“近邻”。完全解析出的进化树是通过对完全没有解析出的“星型”进化树进行“分解”得到的，分解的步骤是连续不断地在最接近（实际上，是最孤立的）的序列对中插入树枝，而保留进化树的终端。于是，最接近的序列对被巩固了，而“星型”进化树被改善了，这个过程将不断重复。这种方法并不检验所有可能的拓扑结构，因此相对而言运算速度很快，也就是说，对于一个50个序列的进化树，只需要若干秒甚至更少。8ZdsW。具体操作：输入数据，点击Mega操作主界面“Ph

23、ylogeny”中的“Constrcuct Phylogeny”选项中的“Neighbor-Joining（NJ）”，会弹出如下操作界面。JC2U2。此操作界面可以显示数据的类型、计算分析的类型、构树的方法等等。点击“Phylogeny Test and options”后边的按钮，可以设置检验的类型： None（不进行检验）、“Bootstrap”（自展法检验）、“Interior Branch Test”（内部分支检验）。选择后两种检验方法，可以设置自展的次数等等。设置完毕后，点击下边有对号标记的按钮即可返回原操作界面。其操作界面如下图所示：dqSFO。点击“Model”按钮，可以选择计算

24、遗传距离所用的距离模型。其它按钮的解释和使用前边已有介绍，这里不作赘述。设置完毕后，点击“Compute”按钮，即可开始计算分析。结果界面如下图所示：DpiOA。上图即是利用邻接法构建的系统发育树。点击此操作界面中的“File”按钮，会弹出一下拉菜单（如下图所示），此菜单包括八个选项：“Save Tree Session”（保存树文件，快捷方式为Ctrl+S）、“Export Current Tree”（导出当前的谱系树）、“Export All Trees”（导出所有的谱系树）、“Show Information”（显示有关谱系树的一些信息）、“Print”（打印）、“Print in a sheet”（在一张纸中打印）、“Printer setup”（启动打印机）、“Exit Tree Explorer”。xWSfc。点击“Save Tree Session”选项，可以将树文件保存，有关系统树的所有信息都被存储。