2021-02-05
“派森(sen)諾基(ji)因云”發布(bu)至今，基(ji)于(yu)QIIME 2內核的微生(sheng)物群(qun)落交互分(fen)(fen)析(xi)可視(shi)化(hua)(hua)系統深受大家(jia)(jia)熱愛，并以專業、靈活、強大、豐富(fu)的動態交互和可視(shi)化(hua)(hua)效(xiao)果，為(wei)大家(jia)(jia)帶來了全新的云端分(fen)(fen)析(xi)體驗！
QIIME 2云(yun)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)主(zhu)要包括序列(lie)處理(li)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、物種(zhong)組成分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、Alpha多樣(yang)(yang)性(xing)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、Beta多樣(yang)(yang)性(xing)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、物種(zhong)差異與(yu)標志物種(zhong)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、關聯網絡分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)和功能潛(qian)能預測共7大分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)模塊，每個模塊下又包含多種(zhong)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)方法和步驟。對于生(sheng)信小(xiao)白而(er)言(yan)，面(mian)對琳瑯(lang)滿目的分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)方法、眼(yan)花繚亂的圖表，難免會迷失“焦(jiao)點(dian)”：我在研究報告中該(gai)呈現哪(na)些(xie)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)結(jie)果？哪(na)些(xie)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)結(jie)果最(zui)重要呢？
為(wei)此，我們悉心整理(li)了各個分析(xi)模塊(kuai)中(zhong)的熱點分析(xi)內容，推(tui)出“5分鐘(zhong)小課堂系列”：為(wei)大(da)家(jia)帶來專業(ye)的解讀！今天的第一講，我們聚焦于物(wu)種組(zu)成(cheng)分析(xi)和Alpha多樣性分析(xi)兩大(da)模塊(kuai)，希(xi)望可(ke)以幫助大(da)家(jia)更(geng)好地理(li)解微生物(wu)組(zu)測序分析(xi)的結果哦~
01、物(wu)種組成分析
在這一(yi)模塊中，常用的(de)(de)就(jiu)是“分(fen)類學組(zu)成分(fen)析”了：可以通過(guo)堆積(ji)柱(zhu)(zhu)狀圖，展現各個(ge)(ge)/各組(zu)群(qun)落(luo)樣本(ben)中，微(wei)(wei)生物的(de)(de)物種組(zu)成，主要(yao)用于描述(shu)群(qun)落(luo)樣本(ben)中的(de)(de)優勢物種的(de)(de)豐度及(ji)其變化規(gui)律(lv)。圖中，每一(yi)個(ge)(ge)柱(zhu)(zhu)子(zi)代表一(yi)個(ge)(ge)群(qun)落(luo)樣本(ben)或一(yi)個(ge)(ge)分(fen)組(zu)，每種顏色代表某一(yi)特(te)定分(fen)類水平下（門(men)/綱/目/科(ke)/屬/種）的(de)(de)一(yi)種微(wei)(wei)生物，柱(zhu)(zhu)子(zi)越長，對應(ying)物種的(de)(de)豐度就(jiu)越高。
此外(wai)，我們也可以(yi)通過“Krona物種組成(cheng)圖(tu)”，對(dui)物種組成(cheng)進(jin)行交互展(zhan)示。與上述堆(dui)積(ji)柱狀圖(tu)不(bu)同(tong)，Krona分(fen)析是以(yi)圈圖(tu)的(de)形(xing)式展(zhan)示，從(cong)內到外(wai)依次(ci)代表域(yu)、門、綱、目、科、屬、種共7個分(fen)類(lei)水平(ping)，并可以(yi)點擊進(jin)入對(dui)應分(fen)類(lei)水平(ping)的(de)物種類(lei)群；扇形(xing)的(de)大小反映(ying)了不(bu)同(tong)分(fen)類(lei)單元(yuan)的(de)相對(dui)豐度，各個分(fen)類(lei)單元(yuan)以(yi)不(bu)同(tong)的(de)顏色加以(yi)區分(fen)。
在(zai)Krona圈圖展示(shi)頁面的左上方，提供了多個(ge)圖形可視化選項，可通過點擊(ji)(ji)相應按鈕(niu)調整圖形的尺寸和顯(xian)(xian)示(shi)的分(fen)類水平深度等(deng)；同(tong)時，點擊(ji)(ji)圖形中某一(yi)分(fen)類單(dan)元，將在(zai)圈圖右上方顯(xian)(xian)示(shi)其在(zai)各分(fen)類層(ceng)次(ci)中所占的比例。
一般而言(yan)，Krona分(fen)(fen)析常用于比較各個分(fen)(fen)組(zu)的(de)總(zong)體群落組(zu)成的(de)差異，且能夠通過(guo)圈圖同時展現各個分(fen)(fen)類水平的(de)物種組(zu)成特征。因此，可以(yi)作為堆積柱狀圖的(de)替代方案，在研(yan)究(jiu)報告中加(jia)以(yi)應用。
02、Alpha多(duo)樣(yang)性分析
Alpha多(duo)(duo)樣性(xing)是微生態學研(yan)究(jiu)中的重要評價標準之一，主(zhu)要通過Alpha多(duo)(duo)樣性(xing)指數(shu)(shu)的大小，來衡量各(ge)個(ge)/各(ge)組群落(luo)樣本(ben)中微生物物種(zhong)的多(duo)(duo)樣性(xing)、豐富(fu)度(du)(du)、均勻度(du)(du)、覆蓋度(du)(du)等等。目前云分析支(zhi)持7種(zhong)常見(jian)Alpha多(duo)(duo)樣性(xing)指數(shu)(shu)的計(ji)算，每種(zhong)指數(shu)(shu)的具體意義與(yu)詳細用法，可以通過“附錄”進(jin)行查詢。總(zong)體而言， Chao1和Observed species指數(shu)(shu)表(biao)(biao)征(zheng)豐富(fu)度(du)(du)，Shannon和Simpson指數(shu)(shu)表(biao)(biao)征(zheng)多(duo)(duo)樣性(xing)，Faith’s PD指數(shu)(shu)表(biao)(biao)征(zheng)基于(yu)進(jin)化的多(duo)(duo)樣性(xing)，Pielou’s evenness指數(shu)(shu)表(biao)(biao)征(zheng)均勻度(du)(du)，Good’s coverage指數(shu)(shu)表(biao)(biao)征(zheng)覆蓋度(du)(du)：
更(geng)詳細的算法說明請參見：
//scikit-bio.org/docs/latest/generated/skbio.diversity.alpha.html
對(dui)于分(fen)析(xi)得到的(de)(de)每個(ge)群落樣(yang)本的(de)(de)Alpha多(duo)(duo)樣(yang)性指數，可以通過(guo)箱(xiang)(xiang)線(xian)圖來(lai)展示(shi)比較組(zu)間Alpha多(duo)(duo)樣(yang)性指數的(de)(de)差(cha)異(yi)(yi)(yi)大(da)小。圖中(zhong)，每一(yi)個(ge)箱(xiang)(xiang)子代表一(yi)個(ge)分(fen)組(zu)，組(zu)與組(zu)之間的(de)(de)差(cha)異(yi)(yi)(yi)可以通過(guo)箱(xiang)(xiang)子內的(de)(de)中(zhong)位線(xian)的(de)(de)高低來(lai)表征，中(zhong)位線(xian)相差(cha)越大(da)，則兩組(zu)間的(de)(de)多(duo)(duo)樣(yang)性差(cha)異(yi)(yi)(yi)越大(da)。箱(xiang)(xiang)子上方的(de)(de)P值指示(shi)該多(duo)(duo)樣(yang)性指數在所(suo)(suo)有分(fen)組(zu)之間是否(fou)具有顯(xian)著差(cha)異(yi)(yi)(yi)；而箱(xiang)(xiang)子上方的(de)(de)直線(xian)，則指示(shi)直線(xian)兩端所(suo)(suo)屬的(de)(de)分(fen)組(zu)，是否(fou)具有顯(xian)著差(cha)異(yi)(yi)(yi)，直線(xian)上的(de)(de)星號越多(duo)(duo)，顯(xian)著性越強。
以(yi)上就(jiu)是(shi)今天帶給大(da)家的云分析結果(guo)解(jie)讀，后(hou)續我(wo)們會(hui)對Beta多樣(yang)性分析、物(wu)種差(cha)異與標(biao)志(zhi)物(wu)種分析等云分析結果(guo)，作系列解(jie)讀哦~
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