生態(tài)學(xué)家用多樣性和多樣性來描述物種在生境內(nèi)和和生境間的多樣性，綜合評價總體的多樣性。多樣性描述的是物種內(nèi)的豐富度、多樣性、均勻度等指標(biāo)，因此也被稱為生境內(nèi)多樣性，通常用箱線圖來展現(xiàn)特征，用稀疏曲線樣來評估測序深度。多樣性指沿著環(huán)境梯度的變化，不同群落之間物種組成的差異性或是更替的速率，因此也被稱為生境間多樣性，通用PCoA圖來展示不同樣或者組本間距離。

小云以前的文章曾用過qiime2的這個軟件來得到特征表和特征序列，它不僅可以解決前期的數(shù)據(jù)處理的部分，用于分析多樣性的分析也是非常方便的。

α，β多樣性數(shù)據(jù)分析:

1、可以打包輸出多樣性指數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制箱線圖。

qiime diversity core-metrics-phylogenetic?\

--i-phylogeny rooted-tree.qza \

--i-table table.qza \

--p-sampling-depth 14208\

--m-metadata-file Seed-matadata.tsv \

--output-dir core-metrics-results

進(jìn)化關(guān)系faith-PD、evenness數(shù)值可視化、香濃指數(shù)可視化、物種數(shù)目可視化等可視化，XXX代表打包輸出的任意一種多樣性指數(shù)的qza文件

qiime diversity alpha-group-significance \

--i-alpha-diversity core-metrics-results/XXX.qza \

--m-metadata-file metadata.tsv \

--o-visualization core-metrics-results/XXX.qzv

2、也可以根據(jù)自己的需要計算α多樣性和β多樣性

qiime diversity alpha-rarefaction \

--i-table table_filtered.qza?\

--i-phylogeny rooted_tree.qza \

--p-metrics?chao1 shannon simpson observed_otus pielou_e faith_pd??goods_coverage \

--p-max-depth 14208?\?

--m-metadata-file map.txt

--o-visualization alpha-rarefaction

說明：--p-metrics選擇不同的參數(shù)

qiime diversity beta-phylogenetic \

--i-table table_filtered.qza \

--i-phylogeny rooted-tree.qza \

--p-metric [weighted_unifrac|unweighted_unifrac] \#選擇參數(shù)

--o-distance-matrix unweighted_unifrac_distance_matrix.qza#輸出qza格式文件

說明：考慮進(jìn)化關(guān)系計算β多樣性

qiime diversity beta \

--i-table table.qza \#輸入OTU表

--p-metric [correlation|sokalmichener|russellrao|hamming|rogerstanimoto|chebyshev|cityblock|kulsinski|sqeuclidean|braycurtis|yule|matching|jaccard|canberra|euclidean|seuclidean|sokalsneath|wminkowski|dice|mahalanobis|cosine]\#選擇參數(shù)

--o-distance-matrix unweighted_unifrac_distance_matrix.qza #輸出qza格式文件

qiime diversity core-metrics \

--i-table table_filtered.qza \

--m-metadata-file map.txt

--p-sampling-depth 14208 \

--output-dir bdiv

說明：不考慮進(jìn)化關(guān)系計算β多樣性

以上所有輸出的后綴為.qzv的格式的文件都可以在https://view.qiime2.org網(wǎng)站上拖動查看數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，非常方便。如果對于圖片的展示結(jié)果并不滿意，可以用R進(jìn)行繪圖。

Aphla繪圖：

一般用箱線圖來展示Aphla的結(jié)果。

df <- read.table("./Shannon.txt",header = T,sep = "\t")

#這里處理數(shù)據(jù)的過程可以根據(jù)實(shí)際情況而定

head(df)

p <- ggplot(df,aes(group,Chao1)) + geom_boxplot(aes(fill=group)) + theme_set(theme_bw())

#用ggplot繪制箱線圖，其它的Aphla多樣性指數(shù)也是一樣的繪制相應(yīng)的圖

?Beta多樣性指數(shù)

beta 多樣性指數(shù)也一般用PCA、NMDS呈現(xiàn)，用兩組檢驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在小云的以前的文章中也有詳細(xì)的講解過怎樣做PCA圖，對于NMDS分析也可以用R中的venn包實(shí)現(xiàn)。具體的操作需要一篇新的文章才能講完。

下圖為PCA圖和NMDS展示的Beta多樣性的分析。

通過qiime2強(qiáng)大的擴(kuò)增子分析平臺我們不僅可以處理前期的豐度表數(shù)據(jù)，也能夠利用其分析多樣性分析，并能夠用可視化結(jié)果。但是往往放在論文中的圖片都是經(jīng)過無數(shù)次的打磨的。因此我們在得到數(shù)據(jù)結(jié)果的基礎(chǔ)上需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的圖形呈現(xiàn)。這也是無數(shù)R開發(fā)工作者在努力的目標(biāo)，為科研添一點(diǎn)美感～

好了，這樣我們微生物組的多樣性就分析完成了。小伙伴們?nèi)绻惺裁磫栴}就和小云討論吧～