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利用Gephi軟體繪製網路圖

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作者:中國科學院天津工業生物技術研究所 王敬敬 博士

利用Gephi軟體繪製網路圖

1. 生成物種相關性矩陣

此步驟需要在R語言環境下執行,依賴psych包,輸入檔案為典型的OTU表或屬水平丰度矩陣,示例如下。

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輸入檔案FH_CK.txt

檔案格式, CK為空白對照的5個重複;FH為處理組的5個重複;G1-G148為丰度大於0.2%的屬。

# 安裝需要的包
install.packages("psych")

# 載入包
library(psych)

# 讀取otu-sample矩陣,行為sample,列為otu
otu=read.table("FH_CK.txt", head=T, row.names=1)

# 計算OTU間兩兩相關係數矩陣
# 資料量小時可以用psych包corr.test求相關性矩陣,資料量大時,可應用WGCNA中corAndPvalue, 但p值需要藉助其他函式矯正
occor = corr.test(otu,use="pairwise",method="spearman",adjust="fdr",alpha=0.05)
occor.r = occor$r # 取相關性矩陣R值
occor.p = occor$p # 取相關性矩陣p值

# 確定物種間存在相互作用關係的閾值,將相關性R矩陣內不符合的資料轉換為0
occor.r[occor.p>0.05|abs(occor.r)<0.6] = 0

# 將occor.r儲存為csv檔案
write.csv(occor.r,file="FH_CK_0.05_occor.csv")

2. Gephi生成點、邊檔案

從官網https://gephi.org/下載安裝Gephi 0.9.2

開啟Gephi 0.9.2,點選“檔案-開啟”,選擇“FH_CK_0.05_occor.csv”檔案開啟。

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點選“下一步”

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圖的型別,選擇“無向的”

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點選確定後,出現以下頁面:

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點選“資料資料”,出現節點和邊的資訊,點選資料表格左上角“節點”,然後點選“輸出表格”,輸出點檔案。點選“邊”,然後點選“輸出表格”,輸出邊檔案。

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3. 點、邊檔案註釋

開啟點檔案,可新增物種分類資訊等

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開啟邊檔案,可新增正負屬性等:

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4. 網路點、邊美化

開啟Gephi檔案,點選“檔案–匯入電子表格”,匯入結點檔案

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圖的型別,選擇“無向的”

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開啟Gephi檔案,點選“檔案–匯入電子表格”,匯入邊檔案

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選擇“Append to existing workspace”

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在“概覽”介面的“佈局”中,選擇“Fruchterman Reingold”,點選“執行”,待圖形穩定後,點選“停止”

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在“外觀”中,點選“節點”,“顏色”,“Partition”,選擇"Phylum",點選應用。即以顏色區別不同節點的門分類

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在“外觀”中,點選“節點”,“大小”,“Ranking”,選擇"度",點選應用。即以不同度區別不同節點的大小。如果看不到大小變化,調整最大尺寸,如4變為30

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在“外觀”中,點選“邊”,“顏色”,“Partition”,,選擇"pn",點選應用。即以顏色區分邊的正負。

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5. 網路屬性、預覽和標籤

在網路圖右側,統計選項卡中,點選“執行”,可計算網路和節點的引數:

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在“預覽”介面,點選“重新整理”,可顯示最終的圖形

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可在“預覽設定”中選擇“顯示標籤”,如下圖所示

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參考文獻

  1. Gephi快速入門指南 https://wenku.baidu.com/view/29328a9f19e8b8f67d1cb92d.html
  2. Gephi 入門使用 https://blog.csdn.net/qq_35318838/article/details/79820923
  3. Gephi官方幫助 https://gephi.org/users/
  4. 一文學會網路分析——Co-occurrence網路圖在R中的實現 https://mp.weixin.qq.com/s/s-Si_s5pk7EF5gueqruBRQ

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