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推断物种的演化历史，是比较基因组学和演化分析的基础。大量证据表明，网状演化广泛存在，因此有必要推断系统发育网络，以表示物种树无法刻画的关系。然而，由于可能的网络拓扑空间极其庞大，准确重建大型系统发育网络仍是一项重大挑战。在此，我们提出 DIMPLE：一种用于系统发育网络推断的分治框架，且不对网络级别施加显式限制。DIMPLE 使用泡状结构树（tree-of-blobs，TOB），表示潜在网状演化区域之间的树状关系，同时不解析这些区域内部的关系。在每个未解析区域内，DIMPLE 将分类群集合划分为两两不相交的子集，每个子集所含分类群数不超过用户指定的上限。允许进行多次划分，不同划分轮次得到的子集可以相互重叠。DIMPLE 在每个子集上推断子网络，在各区域内合并这些子网络，并利用 TOB 将所得网络组装为涵盖完整分类群集合的网络。使用真实输入的实验表明，该方法能够准确合并子网络；在较高网络级别上，其网状演化关系的恢复效果优于现有方法。使用估计输入时，DIMPLE 的拓扑准确度具有竞争力；在不同网络复杂度下，与其他方法相比，它能更稳定地恢复杂交祖先关系。其计算需求可支持对数百个分类群开展分析。应用于蕨类植物和裸子植物数据集时，该方法恢复了已有记录的杂交事件以及先前报道的系统发育冲突。
DIMPLE：一种面向大规模数据、考虑ILS的系统发育网络推断树引导式分而治之框架 | bioRxiv
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DIMPLE：一种面向大规模数据、考虑ILS的系统发育网络推断树引导式分而治之框架
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Luay
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https://doi.org/10.64898/2026.10.12.758494
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推断物种的演化历史，为比较基因组学和演化分析奠定了基础。大量关于网状演化的证据推动了系统发育网络的推断，因为系统发育网络能够表示物种树无法捕捉的关系。然而，由于可能的网络拓扑空间极其庞大，准确重建大规模系统发育网络仍是一项重大挑战。在此，我们提出 DIMPLE，天下彩
一种用于系统发育网络推断的分而治之框架，且不对网络层级作显式限制。DIMPLE 使用树状 blob 结构（tree-of-blobs，TOB），表示潜在网状进化区域之间的树状关系，同时不解析这些区域内部的关系。在每个未解析区域内，DIMPLE 将分类单元集合划分为若干两两不相交的子集，每个子集所含的分类单元数不超过用户指定的上限。允许进行多次划分，不同轮次所得的子集可以相互重叠。DIMPLE 在每个子集上推断子网络，在各区域内合并这些子网络，并利用 TOB 将所得网络组装成覆盖完整分类单元集合的网络。使用真实输入数据开展的实验表明，该方法能够准确合并子网络；对于高层级网络，其网状进化关系的恢复效果优于现有方法。对于估计输入数据，DIMPLE 的拓扑准确性具有竞争力，并且在不同网络复杂度下，比竞争方法更稳定地恢复杂交祖先关系。其计算需求支持对数百个分类单元开展分析。在蕨类植物和裸子植物数据集上的应用恢复了已有文献记载的杂交事件及先前报道的系统发育冲突。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
美国国家科学基金会，
DMS/NIGMS-2153704
DBI-2030604
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有；其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议公开。
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发布于 2026 年 10 月 18 日。
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Luay
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bioRxiv
2026.10.12.758494;
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关键词：系统发育网络推断 · 不完全谱系排序 · 网状演化 · 分治算法 · 系统发育学
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.12.758494v1?rss=1