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全樣本相似度與進(jìn)化樹分析

microlinker — Thu, 28 Aug 2014 02:25:22 +0000

全樣本相似度
比較多個(gè)樣品中OTU組成的差異及各OTU中含有序列的豐度，計(jì)算這些樣品的相似性，并繪制相似性圖譜。
圖中數(shù)據(jù)標(biāo)度代表遺傳距離

人體微生物

進(jìn)化樹分析

挑選各樣品豐度≥0.1%的OTU的代表序列，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，不同顏色代表不同phylum

全樣本相似度與進(jìn)化樹分析，首發(fā)于微基生物。

稀釋性曲線(rarefaction curve)

microlinker — Wed, 27 Aug 2014 06:15:10 +0000

　　稀釋性曲線(rarefaction curve)：一般是從樣本中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的個(gè)體，統(tǒng)計(jì)出這些個(gè)體所代表物種數(shù)目，并以個(gè)體數(shù)與物種數(shù)來構(gòu)建曲線。它可以用來比較測序數(shù)量不同的樣本物種的豐富度，也可以用來說明樣本的取樣大小是否合理。分析采用對(duì)優(yōu)化序列進(jìn)行隨機(jī)抽樣的方法，以抽到的序列數(shù)與它們所能代表OTU的數(shù)目構(gòu)建rarefaction curve。稀釋性曲線圖中，當(dāng)曲線趨向平坦時(shí)，說明取樣的數(shù)量合理，更多的取樣只會(huì)產(chǎn)生少量新的OTU，反之則表明繼續(xù)取樣還可能產(chǎn)生較多新的OTU。因此，通過作稀釋性曲線，可以得出樣品的取樣深度情況。

稀釋性曲線分析結(jié)果

默認(rèn)是在 97%相似性水平下劃分OUT并制作各樣品的稀疏曲線。

稀釋性曲線(rarefaction curve)，首發(fā)于微基生物。

Heatmap(熱圖)

microlinker — Wed, 27 Aug 2014 06:01:54 +0000

　　Heatmap(熱圖)可以用顏色變化來反映二維矩陣或表格中的數(shù)據(jù)信息，它可以直觀地將數(shù)據(jù)值的大小以定義的顏色深淺表示出來。常根據(jù)需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，將聚類后的數(shù)據(jù)表示在heatmap 圖上，通過顏色的梯度及相似程度來反映數(shù)據(jù)的相似性和差異性。如在屬水平上對(duì)樣品和OTU 類型（樣品所含菌屬）進(jìn)行聚類（依據(jù)是不同樣品中各OTU 所含序列數(shù)越相近，即所含菌屬數(shù)量越相近，樣品間相似性越高），對(duì)聚類后各樣品中不同OTU（不同菌屬）所含序列的豐度作heatmap 圖，能夠反映出在菌屬水平上各樣品菌落結(jié)構(gòu)的相似性和差異性。
　　將指定種屬水平上的分類信息分別按照樣品和分類進(jìn)行聚類后作出Heatmap 圖，能夠反映出所有樣品在各分類水平上表現(xiàn)的相似性或者差異性。

Heatmap(熱圖)，首發(fā)于微基生物。

菌群多樣性指數(shù)

microlinker — Wed, 27 Aug 2014 05:29:33 +0000

生物多樣性測定主要有三個(gè)空間尺度從小到大分為：α多樣性，β多樣性，γ多樣性。我們這里的指的是α多樣性，α多樣性主要關(guān)注局域均勻生境下的物種數(shù)目，因此也被稱為生境內(nèi)的多樣性（within-habitat diversity）。

本次分析選取評(píng)估指數(shù)包括：ace，chao，simpson，shannon，jackknife；用于評(píng)估的OTU相似水平：unique，97% (0.03)，95% (0.05)，90% (0.10)。

計(jì)算菌群豐度（Community richness）的指數(shù)有：

（1）Chao：是用chao1 算法估計(jì)群落中含OTU 數(shù)目的指數(shù)，chao1 在生態(tài)學(xué)中常用來估計(jì)物種總數(shù)，由Chao (1984) 最早提出。

（2）Ace：用來估計(jì)群落中含有OTU 數(shù)目的指數(shù)，由Chao 提出，是生態(tài)學(xué)中估計(jì)物種總數(shù)的常用指數(shù)之一，與Chao I 的算法不同。

計(jì)算菌群多樣性（Community diversity）的指數(shù)有：

（1）Simpson：用來估算樣品中微生物的多樣性指數(shù)之一，由Edward Hugh Simpson ( 1949) 提出，在生態(tài)學(xué)中常用來定量的描述一個(gè)區(qū)域的生物多樣性。Simpson 指數(shù)值越大，說明群落多樣性越低。

（2）Shannon：用來估算樣品中微生物的多樣性指數(shù)之一。它與Simpson 多樣性指數(shù)均為常用的反映alpha 多樣性的指數(shù)。Shannon值越大，說明群落多樣性越高。

測序深度指數(shù)有：

Coverage：是指各樣品文庫的覆蓋率，其數(shù)值越高，則樣本中序列沒有被測出的概率越低。該指數(shù)實(shí)際反映了本次測序結(jié)果是否代表樣本的真實(shí)情況。

菌群多樣性指數(shù)，首發(fā)于微基生物。

典范相關(guān)分析（canonical correlation analysis，CCoA）

microlinker — Wed, 27 Aug 2014 05:18:25 +0000

典范相關(guān)分析（canonical correlation analysis，CCoA）

典范相關(guān)分析是研究兩組變量之間相關(guān)程度的多元分析方法。典范相關(guān)分析把兩組變量的相關(guān)變?yōu)閮蓚€(gè)新變量之間的相關(guān)來進(jìn)行研究，第一組變量中找出一個(gè)變量的線性組合，在第二組中找出一個(gè)變量的線性組合，并使這兩個(gè)線性組合形成的新變量具有最大的相關(guān)性，這種相關(guān)為典范相關(guān)，形成的兩個(gè)新的變量為典范變量。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備格式

	樣方1	樣方2	樣方3
變量組1
變量組2

典范相關(guān)分析實(shí)例

家庭特征與家庭消費(fèi)

長子和次子頭型相關(guān)關(guān)系

身體形態(tài)和健康狀況

植物種（A,B,C）的多度分布與土壤ph值，和土壤有機(jī)質(zhì)含量環(huán)境因子的關(guān)系

現(xiàn)以植物種（A,B,C）的多度分布與土壤ph值，和土壤有機(jī)質(zhì)含量環(huán)境因子的關(guān)系為例

準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

		樣方1	樣方2	樣方3	樣方4	樣方5	樣方6
變量組1	PH
變量組1	有機(jī)質(zhì)含量（%）
變量組2	A
	B
	C

模擬結(jié)果可以得到土壤有機(jī)質(zhì)含量隊(duì)伍中B有較大影響。

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全樣本相似度與進(jìn)化樹分析

稀釋性曲線(rarefaction curve)

Heatmap(熱圖)

菌群多樣性指數(shù)

典范相關(guān)分析（canonical correlation analysis，CCoA）

典范相關(guān)分析（canonical correlation analysis，CCoA）