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植物基因家族的全基因组鉴定对于功能与进化研究至关重要，但通常需要使用多个彼此独立的工具来进行同源基因检测、结构域验证、直系同源关系分配以及系统发育分析。这种碎片化的方法需要大量手动编写脚本，使可重复性和参数追踪变得复杂，并且可能还需要额外步骤来去除冗余的蛋白质异构体。 为应对这些挑战，我们开发了 PhytoFam，这是一个基于 Nextflow 的工作流，可从蛋白质组输入到系统发育重建全过程自动完成基因家族鉴定。该流程整合了 HMMER 用于候选序列识别、具有异构体识别能力的去冗余处理、InterProScan 用于结构域确认、基于 BLAST 相互最佳匹配（RBH）分析的直系同源关系分配、MUSCLE 用于多序列比对并可选择性纳入外类群、TrimAl 用于比对修剪，以及 IQ-TREE3 用于系统发育重建。PhytoFam 可在本地工作站和高性能计算环境中移植运行，并支持通过 Conda、Docker 和 Singularity 进行部署。 我们使用桑树（Morus alba）MADS-box 基因家族对该工作流进行了验证，完整分析在 1 小时 10 分钟内完成（9 CPU 小时）。IQ-TREE3 占据了大部分执行时间，而 InterProScan 表现出最高的内存需求，其驻留集大小峰值为 4.5 GB。 PhytoFam 为植物基因家族鉴定和系统发育分析提供了一种可重复、自动化且可扩展的解决方案。该流程可在 https://github.com/sanamparajuli/PhytoFam 免费获取。
madhav.nepal{at}sdstate.edu
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摘要 植物基因家族的全基因组鉴定对于功能研究和进化研究至关重要，但这一过程通常需要使用多个相互独立的工具来进行同源基因检测、结构域验证、直系同源关系判定以及系统发育分析。这种碎片化的方法需要大量手动编写脚持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本作品依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 7 月 23 日。 下载 PDF
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bioRxiv 2026.07.23.740317； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740317
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引文工具 PhytoFam：用于植物基因家族全基因组分析的 Nextflow 流水线 Sanam Parajuli， Bibek Adhikari， Anne Fennell， Madhav P Nepal
bioRxiv 2026.07.23.740317； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740317
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🏷️ 植物基因家族 全基因组鉴定 Nextflow流水线 系统发育分析 直系同源关系 MADS-box基因