非可逆性对推断有根系统发育树的影响

大多数系统发育模型假设进化过程是平稳且可逆的。因此，树根无法作为分析的一部分被推断，因为数据的似然不依赖于根的位置。然而，定义系统发育树的根是系统发育推断的关键组成部分，因为它为极化祖先/后代关系从而解释树提供了参考点。本文中，我们研究放松可逆性假设并允许根的位置作为模型中另一个未知量的影响。我们提出两个以可逆模型为中心但被扰动以允许非可逆性的层次模型。这些模型在对扰动所施加的结构程度上有所不同。分析在贝叶斯框架下使用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行。我们利用两类拓扑先验，在模拟数据集的分析中展示两个非可逆模型的性能。随后我们将模型应用于一个真实生物数据集——多倍体酵母的辐射演化，该数据集对根位置有稳健的生物学共识。最后，我们将模型应用于第二个有根树存在争议的生物数据集：核糖体生命树。我们比较两种非可逆模型，得出结论：两者在从真实生物数据集推断根位置方面均有用。