微生物多样性分析如何展示物种组成和样本间的物种变化？
微生物多样性分析如何展示物种组成和样本间的物种变化？
微生物多样性分析是现代生物学研究中的重要组成部分，而如何有效地展示物种组成和样本间的物种变化是研究者们经常面临的问题。本文系统地介绍了多种图表展示方法，包括堆叠柱状图、堆积冲击图、聚类堆叠图、进阶版物种组成图、桑基图、circos图、气泡图、Krona图、分层聚类热图和GraPhlAn物种组成图。每种方法都配有具体的文献示例，帮助读者更好地理解和应用这些图表展示方法。
堆叠柱状图
文献中最常见的展示方式之一，不仅可以直观的看到各样本中的物种组成及比例，还可以看到样本间物种的变化情况。适用于样本之间可观察到明显的变化的样本。
Karina Gajardo et al. Alternative Protein Sources in the Diet Modulate Microbiota and Functionality in the Distal Intestine of Atlantic Salmon (Salmo salar)[J]. Appl. Environ. Microbiol., 2017, 83(5) : e02615-16.
堆积冲击图
冲击图其实添加了堆叠柱状图之间的连线，这对于柱子之间的横向比较会更加容易一些，同堆叠柱状图互为替代。冲击柱状图既可以直观感受到梯度变化，又不丢失样本间增减变化数据的准确性。更适用于描述在连续的时间梯度下各个生物类群的变化趋势。
Yuan Jun et al. Predicting disease occurrence with high accuracy based on soil macroecological patterns of Fusarium wilt.[J]. The ISME journal, 2020, 14(12) : 2936-2950.
聚类堆叠图
多用于展示物种组成和丰度，既可反映样本或分组间的相似性，又能展示样本内的物种组成信息。
ZHANG Haotian et al. Dynamic response of microbial community to water quality change in biofilter for recirculating aquaculture system of Oplegnathus punctatus[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2020, 14(8): 2176-2185.
进阶版物种组成图
在进阶版的物种组成图中，除了展示各组样本在特定分类学的组成差异外，还可以展示样本的reads数据。多维数据角度宏观分析样本的物种组成。
Stevick Rebecca J et al. Bacterial Community Dynamics in an Oyster Hatchery in Response to Probiotic Treatment.[J]. Frontiers in microbiology, 2019, 10 : 1060.
桑基图
在微生物群落分析中，桑基图可以用来展示不同分类学水平微生物的丰度及其从属关系，可以简单的说是一种包含物种丰度信息的系统发育树。
Zhang Jia et al. Gut and Vagina Microbiota Associated With Estrus Return of Weaning Sows and Its Correlation With the Changes in Serum Metabolites [J]. Frontiers in Microbiology, 2021, 12 : 690091-690091.
circos图
Circos图可以展示样本与物种的对应关系，可以反映每个样品的优势物种组成比例以及各优势物种在不同样品之间的分布比例。
Zhenhua et al. Effect of different additives on physicochemical properties and microflora during aerobic fermentation of thermal hydrolysis kitchen waste[J]. Environmental Chemistry, 2022, 41(11): 3746-3755.
气泡图
气泡（Bubble）图利用气泡的大小和颜色变化，直观反映物种注释与丰度二维矩阵中的数据信息。
Pacífico Cátia et al. Unveiling the Bovine Epimural Microbiota Composition and Putative Function[J]. Microorganisms, 2021, 9(2) : 342-342.
Krona图
Krona图可以动态地展示样本中菌落结构组成，由里到外分别为界、门、纲、目、科、属的物种分类水平（展示的分类水平可以自定义），并且展示样本菌落丰度信息。
AugustyńskaPrejsnar Anna et al. Quality and Safety of Marinating Breast Muscles of Hens from Organic Farming after the Laying Period with Buttermilk and Whey.[J]. Animals : an open access journal from MDPI, 2020, 10(12)
分层聚类热图
物种热图分析通过不同颜色反映物种相对丰度的高低，直接反映样本群落组成的相似性和差异性。
LI Guoling et al. Analysis of microbial community characteristics of OAO and AO processes for domestic wastewater treatment[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2020, 14(3): 641-651.
GraPhlAn物种组成图
GraPhlAn物种组成图主要对样本各分类水平物种组成进行总体可视化展示，可用于发现各个样本中的优势微生物类群。
Hu Yuwei et al. Structure of Bacterial Communities in Phosphorus-Enriched Rhizosphere Soils[J]. APPLIED SCIENCES-BASEL, 2020, 10(18)