在微生物组学研究中，系统发育树（Phylogenetic Tree）是用来表示物种之间亲缘关系的树状图。但传统方法往往止步于序列比对，信息单一、视角局限——如今，融合泛基因组、功能基因和热图的综合展示，正成为高分文章的“秘密武器”！
常规系统发育树基于16S rRNA/ITS基因、单拷贝基因或核心基因组SNP信息，通过距离算法（如邻接法、最大似然法）构建分支结构，主要用于展示物种/菌株间的进化关系。
这类简单发育树能说明 “谁和谁亲缘近”，但无法回答：
不同分支的菌株/物种，基因组结构有何差异？
哪些基因是核心保守的，哪些是特有的？
功能基因（如耐药基因、毒力基因）的分布是否与进化分支相关？
为解决传统发育树在信息维度和分析深度上的局限，实现进化关系与基因组功能特征的深度关联，小编基于以上问题，为大家的发育树展示提供一些新思路：
发育树构建新思路
示例一
该图展示了 61 株屎肠球菌（含 60 株婴儿分离株和 1 株模式菌株）的泛基因组特征与系统发育关系，包含 5640 个基因簇（2238 个核心基因、3402 个附属基因）；基于平均核苷酸一致性（ANI）构建发育树及热图以呈现菌株亲缘关系；整合基因簇数量、GC 含量等基因组特征，以及 CAZyme、KEGG 等功能注释，同时标注功能均一度和几何均一度，直观反映遗传多样性、进化关系与功能特征的关联
图2 屎肠球菌泛基因组及系统发育关系整合图谱[1]
示例二
图3基于 18 株 Methylophilus 属菌株的 3994 个直系同源基因簇的存在/缺失模式构成，包含1035 个单拷贝基因构建的系统发育树、水生栖息地特异性基因、叶表特异性基因、核心基因，叶表和水生栖息地菌株基因组；菌株的分离来源。结果显示菌株按生境聚类为水生群和叶表群，存在显著栖息地特异性基因差异，揭示生态位分化与基因组功能的关联。
图3 Methylophilus属菌直系同源基因分析[2]
通过以上方式，发育树从单纯的 “亲缘关系图” 升级为整合进化、基因、功能的 “多维信息平台”，可直观回答 “哪些进化分支携带特定功能基因、遗传差异如何影响表型” 等核心科学问题，为你的下一篇高分文章提供新助力。
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参考文献
[1] Comprehensive analysis of Enterococcus spp. from two European healthy infant cohorts shows stable genomic traits including antimicrobial resistance (AMR).Gut Microbes.2025.
[2] Comparative Genomics Revealing Insights into Niche Separation of the Genus Methylophilus.Microorganisms.2021.
