R實戰·系統發育樹的數據集成操作及可視化檢視原始碼討論檢視歷史

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《R實戰·系統發育樹的數據集成操作及可視化》，餘光創 著，無 編，出版社： 電子工業出版社。

電子工業出版社成立於1982年10月，是工業和信息化部直屬的科技與教育出版社，每年出版新書2400餘種，音像和電子出版物400餘種，期刊8種，出版物內容涵蓋了信息科技的各個專業分支以及工業技術、經濟管理、大眾生活、少兒科普等領域，綜合出版能力位居全國出版行業前列。

內容簡介

《R實戰：系統發育樹的數據集成操作及可視化》詳細地介紹了使用 R語言及相關軟件包進行系統發育樹分析及可視化的方法。我相信，與書中介紹的各種知名軟件包一樣，這本書也將成為從事生命科學相關研究的科學家、研究生和生物信息工程師的經典工具，更好地能幫助讀者繪製屬於自己的「生命之樹」。

目錄

第1篇　樹數據的輸入/輸出及操作

第1章　導入帶有數據的樹文件 .2

1.1　系統發育樹構建概述 2

1.2　系統發育樹文件格式 4

1.2.1　Newick樹文件 4

1.2.2　NEXUS格式 .5

1.2.3　NHX格式 7

1.2.4　Jplace格式 .7

1.2.5　利用軟件輸出文件 8

1.3　使用treeio導入樹及相關數據 .13

1.3.1　treeio簡介17

1.3.2　treeio解析函數演示18

1.3.3　將其他樹形對象轉換為phylo對象或treedata對象 29

1.3.4　從treedata對象中獲取信息 .31

1.4　總結 34

1.5　本章練習題 35

參考文獻 .35

第２章　操作含有關聯數據的樹 .38

2.1　使用tidy接口操作樹數據 38

2.1.1　phylo對象38

2.1.2　treedata 對象 40

2.1.3　訪問相關節點 41

2.2　數據整合 43

2.2.1　整合樹數據 ..43

2.2.2　將外部數據關聯到系統發育樹 46

2.2.3　對分類單元進行分組 48

2.3　重新設定樹的根節點 51

2.4　重新調整分支標尺 55

2.5　對包含數據的樹取子集 56

2.5.1　刪除系統發育樹中的葉節點 56

2.5.2　通過葉節點標籤對樹取子集 58

2.5.3　通過內部節點編號對樹取子集 60

2.6　操作樹數據以進行可視化 62

2.7　總結 65

2.8　本章練習題 65

參考文獻 .65

第３章　導出含有數據的樹 67

3.1　簡介 67

3.2　將樹數據導出為BEAST Nexus 格式的文件.68

3.2.1　軟件輸出文件的導出與轉換 68

3.2.2　將樹與外部數據結合 71

3.2.3　合併不同來源的樹數據 72

3.3　將樹數據導出為jtree 格式的文件 .74

3.4　總結 77

3.5　本章練習題 77

參考文獻 .77

第2 篇　樹數據的可視化及注釋

第4 章　系統發育樹可視化 80

4.1　簡介 80

4.2　使用ggtree 包對系統發育樹進行可視化 81

4.2.1　基本的系統發育樹的可視化 82

4.2.2　系統發育樹的布局 83

4.3　繪製樹的構成部分 89

4.3.1　繪製樹的標尺 89

4.3.2　繪製內/ 外部節點.91

4.3.3　繪製標籤 91

4.3.4　繪製根分支 93

4.3.5　給樹着色 94

4.3.6　調整進化樹標尺 98

4.3.7　修改主題組件 100

4.4　對樹列表進行可視化 100

4.4.1　使用不同變量的值注釋同一棵樹 102

4.4.2　密度樹 103

4.5　總結 104

4.6　本章練習題 105

參考文獻 .105

第5 章　系統發育樹注釋 107

5.1　使用圖形語法對樹進行可視化及注釋 107

5.2　進化樹注釋圖層 109

5.2.1　彩色條帶 109

5.2.2　突出顯示進化枝 112

5.2.3　連接分類單元 114

5.2.4　進化推論的不確定性 116

5.3　使用進化軟件輸出結果注釋樹 117

5.4　總結 120

5.5　本章練習題 121

參考文獻 .121

第6 章　系統發育樹的可視化探索 .122

6.1　查看選定的進化枝 122

6.2　縮小選定的進化枝 124

6.3　摺疊及展開進化枝 124

6.4　對分類單元進行分組 127

6.5　對系統發育樹結構的探索 128

6.6　總結 133

6.7　本章練習題 133

參考文獻 .133

第7 章　繪製含有數據的樹 134

7.1　將外部數據映射到樹結構 134

7.2　基於樹的結構將圖與樹對齊 136

7.3　對含有關聯矩陣的樹進行可視化 138

7.4　對含有多序列比對結果的樹進行可視化 142

7.5　複合圖 143

7.6　總結 145

7.7　本章練習題 147

參考文獻 .147

第8 章　使用輪廓圖和子圖注釋進化樹 148

8.1　使用圖像注釋進化樹 148

8.2　使用phylopic 注釋進化樹 149

8.3　使用子圖注釋進化樹 150

8.3.1　使用柱狀圖進行注釋 151

8.3.2　使用餅圖進行注釋 152

8.3.3　使用多種不同類型的圖表進行注釋 152

8.4　玩轉phylomoji .153

8.4.1　在環形布局或扇形布局的樹中使用表情符號 155

8.4.2　使用表情符號作為進化枝標籤 156

8.4.3　Apple 彩色表情符號 .157

8.4.4　使用ASCII Art 呈現phylomoji 158

8.5　總結 159

8.6　本章練習題 159

參考文獻 .159

第3 篇　ggtree 拓展包

第9 章　對其他樹形對象使用ggtree 包 .162

9.1　使用ggtree 包繪製系統發育樹對象 162

9.1.1　phylo4 對象和phylo4d 對象 162

9.1.2　phylog 對象165

9.1.3　phyloseq 對象 166

9.2　使用ggtree 包繪製樹狀圖 169

9.3　使用ggtree 包繪製樹形網絡圖 171

9.4　使用ggtree 包繪製其他樹形結構 172

9.5　總結 173

9.6　本章練習題 174

參考文獻 .174

第10 章　使用ggtreeExtra 包在環形布局上呈現數據 175

10.1　簡介 175

10.2　基於樹的結構將圖與樹對齊 175

10.3　在多維數據的可視化中將多個圖與樹對齊 178

10.4　群體遺傳學示例 183

10.5　總結 190

10.6　本章練習題 190

參考文獻 .191

第11 章　其他ggtree 擴展包 .192

11.1　使用MicrobiotaProcess 包進行分類學注釋 193

11.2　使用tanggle 包可視化系統發育網絡圖 .194

11.3　總結 195

11.4　本章練習題 196

參考文獻 .196

第4 篇　雜項

第12 章　ggtree 包中的實用工具 .198

12.1　分面相關實用工具 198

12.1.1　facet_widths ( ) 函數198

12.1.2　facet_labeller ( ) 函數 200

12.2　幾何對象圖層 201

12.3　布局相關工具 202

12.4　標尺相關工具 203

12.4.1　擴大指定面板的x 軸範圍 203

12.4.2　按一定比例擴大繪圖邊界 204

12.5　樹數據相關工具 206

12.5.1　篩選樹數據 206

12.5.2　展開嵌套的樹數據 207

12.6　樹相關工具 208

12.6.1　提取葉節點順序 208

12.6.2　在分類單元標籤前添加填充字符 210

12.7　交互式ggtree 注釋 211

12.8　本章練習題 211

第13 章　可重複示例圖庫 213

13.1　繪製系統發育樹與核苷酸序列之間的距離 213

13.2　以不同的符號點呈現自舉值 217

13.3　突出顯示不同分組 219

13.4　含有基因組位點結構信息的系統發育樹 222

參考文獻 .223

附錄A　常見問題 .224

A.1　安裝相關問題 .224

A.2　R 語言相關問題 225

A.3　美學映射相關問題 .225

A.3.1　美學映射的繼承 .225

A.3.2　切忌在美學映射中使用「$」 .226

A.4　文本和標籤相關問題 .226

A.4.1　葉節點標籤被截斷 .226

A.4.2　修改葉節點標籤 .227

A.4.3　修改葉節點標籤格式 .229

A.4.4　避免文本標籤重疊 .230

A.4.5　Newick 格式中的自舉值 .231

A.5　分支設置 .232

A.5.1　繪製與plot.phylo ( ) 函數效果相同的樹 232

A.5.2　指定葉節點的順序 .233

A.5.3　縮短外群長分支 .233

A.5.4　為樹添加新的葉節點 .234

A.5.5　更改任意分支的顏色或線條類型 .236

A.5.6　在分支的任意位置添加符號點 .236

A.6　為不同的分面面板設置不同的x 軸標籤 237

A.7　在樹的底部圖層繪製圖形 .239

A.8　擴大環形布局或扇形布局樹的內部空間 .239

A.9　使用離根最遠的葉節點作為時間尺度樹的原點 .240

A.10　刪除環形布局樹的空白邊距 .241

A.11　編輯樹圖的細節 242

參考文獻 .242

附錄B　相關工具 .243

B.1　MircrobiotaProcess 包：將物種分類錶轉換為treedata對象 .243

B.2　rtol 包：Open Tree API 的R 接口 .244

B.3　將ggtree 對象轉換為plotly 對象 245

B.4　繪製漫畫風格的系統發育樹（類似xkcd） .246

B.5　繪製ASCII Art 形式的有根樹 .247

B.6　放大樹的選定部分 249

XVI R 實戰：系統發育樹的數據集成操作及可視化

B.7　在ggtree 包中使用ggimage 包的提示 250

B.7.1　示例1：移除圖像背景 250

B.7.2　示例2：在背景圖像上繪製樹 251

B.8　在Jupyter Notebook 中運行ggtree 包 .251

參考文獻 .252

附錄C　練習題答案 .253