用途:该技能用于以编程方式操作、注释和渲染系统发育树与层次树,面向系统发育基因组学与聚类分析。
主要能力:树操作(多格式 I/O、前序/后序/层序遍历、剪枝、定根、折叠、解除多分支、距离计算、Robinson-Foulds 树比较);系统发育分析(比对关联、物种命名、基于 Species Overlap 或 reconciliation 的复制/物种形成事件检测、直系/旁系同源推断);NCBI Taxonomy(本地缓存数据库、taxid 与名称互转、谱系获取、分类树构建与注释);可视化(PNG/PDF/SVG 导出、矩形/环形布局、NodeStyle、Face 对象、交互式 GUI);聚类分析(ClusterTree、数据矩阵关联、silhouette/Dunn 指标、热图);树比较(原始与归一化 RF、分区/二分分析、批量成对距离矩阵)。
使用方式:核心模式为加载、编辑、保存,例如 from ete3 import Tree; tree = Tree("tree.nw", format=1); tree.prune([...], preserve_branch_length=True); tree.set_outgroup(tree.get_midpoint_outgroup()); tree.write(outfile="rooted_tree.nw")。类选择:通用拓扑用 Tree/TreeNode,基因树与进化分析用 PhyloTree,带数据矩阵的树状图用 ClusterTree,分类查询用 NCBITaxa。附带命令行脚本:scripts/tree_operations.py(统计、格式转换、重定根、剪枝、ASCII 视图,如 python scripts/tree_operations.py reroot tree.nw rooted.nw --midpoint)与 scripts/quick_visualize.py(快速 PDF/PNG 渲染,如 python scripts/quick_visualize.py tree.nw out.pdf --mode c --color-by-support)。
版本注意:示例基于 ete3 3.1.3,但 ete3 自 2023 年 5 月后无新版本,ete4(4.4.0,2025 年 9 月)为维护线,API 不兼容(如 Tree(open("t.nw"), parser=1)、tree.leaves()、node.props[...]、explore())。写代码前应确认已安装版本(python -c "import ete4"),并在方法中说明目标版本。
适用场景:树文件解析与重格式化、剪枝定根、复制/物种形成检测、NCBI Taxonomy 查询、出版级树图绘制、树比较与聚类树状图分析。
限制:不适用于从未比对序列建树(改用 alterlab-phylogenetics)、比对距离矩阵与多样性指标(alterlab-scikit-bio)、Biopython 管线内树 I/O(alterlab-biopython)、非树网络图算法(alterlab-networkx)、扩增子读长分类(alterlab-qiime2-amplicon)。Qt 渲染需 PyQt5。安装与首次运行 NCBI Taxonomy 设置、故障排查详见其参考文档,本资料未提供具体安装命令与收费信息。