Bayesian Phylogenetic Inference using Relaxed-clocks and the Multispecies Coalescent.
Bayesian Phylogenetic Inference using Relaxed-clocks and the Multispecies Coalescent.
复制标题
使用松弛时钟和多物种合并的贝叶斯系统发育推断。
DOI：
10.1093/molbev/msac161
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发表时间：
2022-08-03
影响因子：
10.7
通讯作者：
Yang, Ziheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Flouri, Tomas;Huang, Jun;Jiao, Xiyun;Kapli, Paschalia;Rannala, Bruce;Yang, Ziheng
多物种聚结（MSC）模型适应两个物种的分歧和种内聚结，并提供了一个自然的框架，基因组数据的系统发育分析时，基因树不同的基因组。在程序bpp中实现的MSC模型假设分子钟和Jukes-Cantor模型，并且适合于分析来自密切相关物种的基因组数据。在这里，我们将我们的实现扩展到更一般的替代模型和宽松的时钟，以允许物种之间的速率不同。MSC与放松时钟模型允许使用从当代物种采样的基因组序列时，违反严格的时钟假设的物种分歧时间和祖先的人口规模的估计，并提供了一个模拟框架，用于评估物种树估计方法。我们进行了模拟和分析两个真实的数据集，以评估新模型的效用。我们确认，时钟JC模型是足够的推断浅树密切相关的物种，但重要的是要考虑到时钟违反遥远的物种。我们的模拟表明，即使严重违反分子钟假设，基因树的分支长度中也存在有价值的系统发育信息，而bpp中实现的松弛时钟模型能够提取这些信息。我们的马尔可夫链蒙特卡罗算法遭受混合问题时，用于物种树估计下的放松的时钟，我们讨论了可能的改进。我们的结论是，新的模型是目前最有效的估计种群参数，如物种的分歧时间时，物种树是固定的。
The multispecies coalescent (MSC) model accommodates both species divergences and within-species coalescent and provides a natural framework for phylogenetic analysis of genomic data when the gene trees vary across the genome. The MSC model implemented in the program bpp assumes a molecular clock and the Jukes–Cantor model, and is suitable for analyzing genomic data from closely related species. Here we extend our implementation to more general substitution models and relaxed clocks to allow the rate to vary among species. The MSC-with-relaxed-clock model allows the estimation of species divergence times and ancestral population sizes using genomic sequences sampled from contemporary species when the strict clock assumption is violated, and provides a simulation framework for evaluating species tree estimation methods. We conducted simulations and analyzed two real datasets to evaluate the utility of the new models. We confirm that the clock-JC model is adequate for inference of shallow trees with closely related species, but it is important to account for clock violation for distant species. Our simulation suggests that there is valuable phylogenetic information in the gene-tree branch lengths even if the molecular clock assumption is seriously violated, and the relaxed-clock models implemented in bpp are able to extract such information. Our Markov chain Monte Carlo algorithms suffer from mixing problems when used for species tree estimation under the relaxed clock and we discuss possible improvements. We conclude that the new models are currently most effective for estimating population parameters such as species divergence times when the species tree is fixed.
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