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多样性分析

多样性分析将物种丰度表转化为生态学指标,揭示微生物群落的结构和差异。

概述

模块通过 QIIME2 计算两种多样性指标:

  • Alpha 多样性(Shannon 指数):度量单个样本内的物种多样性,同时考虑丰富度和均匀度
  • Beta 多样性(Bray-Curtis 相异度):度量样本间的群落组成差异

工作流程

运行分析

完整流程

full-run 中,多样性分析在物种分类之后自动执行,输入为 results/taxonomic_profiling/feature-table.biom

仅多样性分析

bash
micos run diversity-analysis \
  --input-biom results/taxonomic_profiling/feature-table.biom \
  --output-dir results/diversity_analysis

输出文件

results/diversity_analysis/
├── feature-table.qza     # QIIME2 特征表
├── shannon.qza           # Shannon Alpha 多样性
└── bray-curtis.qza       # Bray-Curtis Beta 多样性距离矩阵

结果解读

Shannon 指数

Shannon 值越高表示样本内多样性越高。人类肠道样本的典型范围为 2.5-4.5,> 4 通常表示高多样性。

Bray-Curtis 距离矩阵

距离值域为 [0, 1],0 表示两个样本组成完全相同,1 表示完全不同。距离矩阵可用于后续的排序分析(如 PCoA)和组间差异检验(如 PERMANOVA),这些分析可通过 QIIME2 命令行或 scripts/ 扩展脚本完成。

扩展指标

QIIME2 支持更多多样性指标(Simpson、Chao1、UniFrac 等)和排序分析(PCoA、NMDS)。MICOS-2024 当前仅集成 Shannon 和 Bray-Curtis,如需其他指标可直接操作生成的 .qza 文件。

相关文档

MICOS-2024 宏基因组分析平台