【摘要】：系統(tǒng)樹(shù)及系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)均用來(lái)描述生物間的進(jìn)化歷程。在二者中,系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)樹(shù)的一般表達(dá)形式。系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建對(duì)于研究物種的進(jìn)化歷程、改造物種等均具有指導(dǎo)性的意義,所以系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法是目前生物信息學(xué)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(luò)與系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)間的關(guān)系及基于有根系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建算法,主要內(nèi)容如下:(1)提出了一種計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)表示的系統(tǒng)樹(shù)的算法—toTree算法。toTree算法采用圖深度優(yōu)先遍歷(DFS)的思想來(lái)計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)所表示的系統(tǒng)樹(shù),通過(guò)減少部分重復(fù)操作來(lái)達(dá)到降低算法時(shí)間復(fù)雜度的目的。(2)提出了一種判斷系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)是否表示系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的算法—toTreeC算法。toTreeC算法首先對(duì)三種系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)不表示系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的情況進(jìn)行檢測(cè),若不存在這些情況,則結(jié)合toTree算法與等價(jià)算法,判斷系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)是否表示系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)。在本文中,toTreeC算法用于系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建算法的精度評(píng)價(jià)。(3)提出了一種基于有根系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建算法—CSFD算法。本文對(duì)目前比較高效的系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建算法—CASS算法進(jìn)行改進(jìn),在其基礎(chǔ)上結(jié)合種子增長(zhǎng)算法、物種頻率及toTreeC算法提出了CSFD算法。實(shí)驗(yàn)證明,CSFD算法在抵抗數(shù)據(jù)輸入順序、運(yùn)行時(shí)間及多余簇?cái)?shù)量方面優(yōu)于CASS算法。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP301.6;Q811.4
【圖文】：

網(wǎng)絡(luò) 在系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中，不僅包含表示各種物種形態(tài)的節(jié)點(diǎn)，還包括網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)，即入度至少為 2 的節(jié)點(diǎn)，以此來(lái)表示生物進(jìn)化過(guò)程中發(fā)生的網(wǎng)狀事件 系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的泛化，也可以將其理解為是生物進(jìn)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(cè)出的十字花科各物種的雜交網(wǎng)絡(luò)圖，研究者們根據(jù)物種的進(jìn)化過(guò)程為其建立了網(wǎng)絡(luò)，圖中的淺色邊為推測(cè)可能存在的雜交網(wǎng)狀事件 在生物進(jìn)化過(guò)程中，主要分為垂直進(jìn)化和水平進(jìn)化兩種進(jìn)化方向 垂直進(jìn)化是指父代將遺傳信息傳遞給子代；水平進(jìn)化則主要包括重組 雜交 轉(zhuǎn)移等 系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)只能描述垂直進(jìn)化的過(guò)程，而系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)則可以很全面完善地展示生物復(fù)雜的進(jìn)化歷程[26] 但是系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建很困難，所以對(duì)系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)的分析與構(gòu)建的研究一直以來(lái)?

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本文編號(hào)：2713731