【摘要】：系統(tǒng)樹及系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡均用來描述生物間的進化歷程。在二者中,系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡是系統(tǒng)樹的一般表達形式。系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡的構建對于研究物種的進化歷程、改造物種等均具有指導性的意義,所以系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡的構建方法是目前生物信息學中的重要研究課題之一。本文深入研究了系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡與系統(tǒng)發(fā)生樹間的關系及基于有根系統(tǒng)發(fā)生樹的系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡構建算法,主要內容如下:(1)提出了一種計算系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡表示的系統(tǒng)樹的算法—toTree算法。toTree算法采用圖深度優(yōu)先遍歷(DFS)的思想來計算系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡所表示的系統(tǒng)樹,通過減少部分重復操作來達到降低算法時間復雜度的目的。(2)提出了一種判斷系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡是否表示系統(tǒng)發(fā)生樹的算法—toTreeC算法。toTreeC算法首先對三種系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡不表示系統(tǒng)發(fā)生樹的情況進行檢測,若不存在這些情況,則結合toTree算法與等價算法,判斷系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡是否表示系統(tǒng)發(fā)生樹。在本文中,toTreeC算法用于系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡構建算法的精度評價。(3)提出了一種基于有根系統(tǒng)發(fā)生樹的系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡構建算法—CSFD算法。本文對目前比較高效的系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡構建算法—CASS算法進行改進,在其基礎上結合種子增長算法、物種頻率及toTreeC算法提出了CSFD算法。實驗證明,CSFD算法在抵抗數(shù)據(jù)輸入順序、運行時間及多余簇數(shù)量方面優(yōu)于CASS算法。
【學位授予單位】：內蒙古大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP301.6;Q811.4
【圖文】：

網(wǎng)絡 在系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡中，不僅包含表示各種物種形態(tài)的節(jié)點，還包括網(wǎng)狀節(jié)點，即入度至少為 2 的節(jié)點，以此來表示生物進化過程中發(fā)生的網(wǎng)狀事件 系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡本質上是系統(tǒng)發(fā)生樹的泛化，也可以將其理解為是生物進化中沖突的系統(tǒng)發(fā)生信息的可視化 圖 2.4 是論文[25]中推測出的十字花科各物種的雜交網(wǎng)絡圖，研究者們根據(jù)物種的進化過程為其建立了網(wǎng)絡，圖中的淺色邊為推測可能存在的雜交網(wǎng)狀事件 在生物進化過程中，主要分為垂直進化和水平進化兩種進化方向 垂直進化是指父代將遺傳信息傳遞給子代；水平進化則主要包括重組 雜交 轉移等 系統(tǒng)發(fā)生樹只能描述垂直進化的過程，而系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡則可以很全面完善地展示生物復雜的進化歷程[26] 但是系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡的構建很困難，所以對系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡的分析與構建的研究一直以來?

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本文編號：2713731