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R語(yǔ)言中的MRPP分析是怎樣的

今天就跟大家聊聊有關(guān)R語(yǔ)言中的MRPP分析是怎樣的,可能很多人都不太了解,為了讓大家更加了解,小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容,希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

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無(wú)論是野外環(huán)境樣品,還是室內(nèi)試驗(yàn)樣品,一般我們都會(huì)設(shè)置樣方或平行樣來(lái)增強(qiáng)分析的準(zhǔn)確性,必要時(shí)還會(huì)進(jìn)行區(qū)組設(shè)計(jì),因此在數(shù)據(jù)分析中需要進(jìn)行組間差異的比較判別。然而對(duì)于微生物群落數(shù)據(jù),由于物種繁多,而且不同物種的敏感環(huán)境因子不同,因此基于正態(tài)分布的參數(shù)檢驗(yàn)難以滿足分析需要,要進(jìn)行多元非參數(shù)檢驗(yàn)(non-parametric multivariate statistical tests)來(lái)計(jì)算顯著性,R語(yǔ)言vegan包含有多種非參數(shù)檢驗(yàn)方法,包括Anosim、Adonis、MRPP等,不同方法在統(tǒng)計(jì)量的選擇、零模型等方面存在差異。

今天繼續(xù)介紹  MRPP  分析。
MRPP  分析  即多重響應(yīng)排列程序(  Multiple ResponsePermutation Procedure  ),使用方法與  Anosim  類似,用于分析組間微生物群落結(jié)構(gòu)的差異是否顯著,通??梢耘浜?  PCA  、  PCoA  、  NMDS  等降維圖使用。  MRPP  的研究原理是通過(guò)置換把所有觀察對(duì)象統(tǒng)一分成各種可能的組合情況,構(gòu)造統(tǒng)計(jì)量  δ  :

R語(yǔ)言中的MRPP分析是怎樣的

然后計(jì)算每種分組下統(tǒng)計(jì)量的值并統(tǒng)計(jì)該統(tǒng)計(jì)量的分布,其中  n  為組數(shù),  Ci  為第  i  組的權(quán)重,一般為改組觀察值占全部觀察值的比例,  ξi  為第  i  個(gè)小組的平均對(duì)象距離,可以想象如果統(tǒng)計(jì)量  δ  值越小分組越有效,然后根據(jù)實(shí)際觀察值計(jì)算統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行檢驗(yàn)??梢钥闯?,  MRPP  與  Anosim  以及  Adonis  的理念完全不同,  Anosim  與  Adonis  旨在比較組內(nèi)與組間差異,而  MRPP  旨在搜尋組內(nèi)距離最小的分組方案而不考慮組間距離,也即堅(jiān)信一定存在一種顯著的分組。
在  R  中可以使用  vegan  包中的  mrpp()  函數(shù)進(jìn)行分析,其默認(rèn)距離為  distance="euclidean"  ,可以先計(jì)算距離矩陣再進(jìn)行分析,示例如下:
#讀取物種和環(huán)境因子信息data=read.csv("otu_table.csv", header=TRUE, row.names=1)envir=read.table("environment.txt", header=TRUE)rownames(envir)=envir[,1]env=envir[,-1]#篩選高豐度物種means=apply(data, 1, mean)otu=data[names(means[means>10]),]otu=t(otu)#計(jì)算距離矩陣library(vegan)dist=vegdist(otu, method="bray", diag=TRUE, upper=TRUE)#根據(jù)地理距離聚類kms=kmeans(env, centers=3, nstart=22)Position=factor(kms$cluster)#進(jìn)行MRPP分析mrpp=mrpp(dist, Position, permutations=999)mrpp

R語(yǔ)言中的MRPP分析是怎樣的

結(jié)果給出了每個(gè)組的樣品數(shù)目以及組內(nèi)平均對(duì)象距離(  class delta  )、分組解釋的距離比例(  A)  ??梢允褂?  meandist()  函數(shù)計(jì)算組間平均距離,如下所示:
#計(jì)算組間平均距離meandist(dist, Position)

R語(yǔ)言中的MRPP分析是怎樣的

MRPP  分析也常用來(lái)識(shí)別和檢驗(yàn)不同小組在排序圖上的差異程度,使用主排序軸數(shù)據(jù)(需要?dú)W氏距離!)和分組數(shù)據(jù),來(lái)檢驗(yàn)排序結(jié)果是否符合預(yù)期。例如如下所示  PCoA  排序  :

R語(yǔ)言中的MRPP分析是怎樣的

我們想要判斷兩種動(dòng)物腸道微生物群落的排序坐標(biāo)是否具有顯著差異:
dist=read.table("new.weighted.phylip.subsample.dist", header=FALSE)rownames(dist)=dist[,1]dist=dist[,-1]colnames(dist)=t(rownames(dist))dist=as.dist(dist, diag=TRUE)#進(jìn)行PCoA分析otu_pca=prcomp(dist, scal=FALSE)pc12=otu_pca$x[, 1:2]#檢驗(yàn)排序結(jié)果fish=c(rep("Bp", 10), rep("Ci", 10))mrpp2=mrpp(pc12, fish, distance="euclidean", permutations=999)mrpp2
檢驗(yàn)結(jié)果顯著,也即排序結(jié)果與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分組是相符的。

看完上述內(nèi)容,你們對(duì)R語(yǔ)言中的MRPP分析是怎樣的有進(jìn)一步的了解嗎?如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容,請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道,感謝大家的支持。


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