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Phylogeographic inference using genomic sequence data under the multispecies coalescent model

多物种合并模型下使用基因组序列数据进行系统发育地理学推断

基本信息

批准号：
BB/P006493/1
负责人：
Ziheng Yang
金额：
$ 50.8万
依托单位：
University College London
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2017
资助国家：
英国
起止时间：
2017 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=BB%2FP006493%2F1
关键词：
Phylogeographic inference using genomic sequence

项目摘要

Our evolutionary history is written in our genomes. By comparing DNA sequences from different species or multiple individuals of the same species we can work out how the species are related, when they diverged from each other, whether there was introgression between the species, and whether the population size of a species went through a bottleneck or other demographic changes. DNA sequences can also be used to identify species and delineate species boundaries. To address such exciting questions, powerful statistical methods and computational algorithms are necessary. In this project we will develop new statistical models and computer algorithms for efficient analysis of genomic sequence data within two well-established statistical frameworks: maximum likelihood and Bayesian inference. We will develop a maximum likelihood method for estimating the species tree that accommodates the random process of biological reproduction and genetic sequence evolution, as well as introgression or hybridisation that may be common between closely related species, especially during radiative speciations. We will introduce significant improvements and extensions to our Bayesian model-comparison approach to delimiting species using genomic sequence data. We will implement sophisticated models to describe the evolutionary process of DNA sequences and to allow changes in the evolutionary rate among lineages so that the program can be applied to estimate species phylogenies for distantly related species, such as different orders of mammals. We will parallelize the program to improve the computational efficiency.

我们的进化史写在我们的基因组里。通过比较不同物种或同一物种的多个个体的DNA序列，我们可以弄清楚物种之间是如何联系的，它们是何时分化的，物种之间是否存在渗入，以及一个物种的种群规模是否经历了瓶颈或其他人口统计学变化。DNA序列也可以用来识别物种和划定物种边界。为了解决这些令人兴奋的问题，强大的统计方法和计算算法是必要的。在这个项目中，我们将开发新的统计模型和计算机算法，以便在最大似然和贝叶斯推理这两个已建立的统计框架内有效地分析基因组序列数据。我们将开发一种最大似然方法来估计物种树，以适应生物繁殖和遗传序列进化的随机过程，以及可能在密切相关的物种之间常见的渗入或杂交，特别是在辐射物种形成期间。我们将介绍贝叶斯模型比较方法的重大改进和扩展，以使用基因组序列数据来划分物种。我们将实现复杂的模型来描述DNA序列的进化过程，并允许谱系之间进化速率的变化，以便该程序可以应用于估计远亲物种（如不同目的哺乳动物）的物种系统发育。我们将并行化程序以提高计算效率。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A Bayesian implementation of the multispecies coalescent model with introgression for comparative genomic analysis

DOI：
10.1101/766741
发表时间：
2019-09
期刊：
bioRxiv
影响因子：
0
作者：
Thomas Flouris;Xiyun Jiao;B. Rannala;Ziheng Yang
通讯作者：
Thomas Flouris;Xiyun Jiao;B. Rannala;Ziheng Yang

The asymptotic behavior of bootstrap support values in molecular phylogenetics.

DOI：
10.1093/sysbio/syaa100
发表时间：
2020-12
期刊：
Systematic biology
影响因子：
6.5
作者：
Jun Huang;Yuting Liu;Tianqi Zhu;Ziheng Yang
通讯作者：
Jun Huang;Yuting Liu;Tianqi Zhu;Ziheng Yang

Bayesian Phylogenetic Inference using Relaxed-clocks and the Multispecies Coalescent.

DOI：
10.1093/molbev/msac161
发表时间：
2022-08-03
期刊：
MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION
影响因子：
10.7
作者：
Flouri, Tomas;Huang, Jun;Jiao, Xiyun;Kapli, Paschalia;Rannala, Bruce;Yang, Ziheng
通讯作者：
Yang, Ziheng

Multispecies coalescent and its applications to infer species phylogenies and cross-species gene flow.