本发明涉及高通量测序领域和分析，具体涉及基于微生物宏基因组的alpha多样性分析绘图方法
背景技术：
：：1、alpha多样性描述的是样本内的多样性，主要有两个维度，一是中午数量（丰度），二是种类的均匀度，该分析对了解生态系统内物种的多样性至关重要。2、基于高通量测序的宏基因组学（metagenomic next-generation sequencing，mngs）可以检测样本中所有物种的dna或rna，能够快速分析微生物样本中的各种数据，因此mngs对于物种多样性分析有显著优势。3、基于宏组基因组数据的alpha多样性分析是微生物多样性分析中一个重要组成部分，主要关注局域均匀生境下的物种的多样性程度，对某个样品或多个样本进行物种丰度和群落中个体分配的均匀度两个方面的研究。技术实现思路1、本发明包括聚类宏基因组病原微生物高通量测序数据，相似性高于预设阈值（97%）的微生物基因组序列聚类为一个out，每个out对应一个微生物品种，生成otus表数据，同时生成out丰度表，将out丰度表数据导入excel表中，通过excel函数生成可被perl语言所识别的表格，形成输入文件；通过perl语言进行alpha分析绘图;2、为了达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：3、进行alpha多样性分析的文件，将list，otu聚类信息表、group，样本序列信息表，otu，otu丰度表作为输入文件;4、输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性分析运行;5、为了实现上述输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性分析运行，本发明提供了计算多样性指数的方法，具体步骤如下:6、s1: 切换到工作目录，创建输出文件夹;7、s2：make.shared命令读取列表和组文件、并为每个组创建一个.shared文件;8、s3：summary.single命令计算5种α多样性指数，分别为ace、chao、shannon、coverage;9、s4：rarefacion.single命令使用重新采样生成样品内稀疏曲线;10、为了实现上述输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性分析运行，本发明提供了构建稀释曲线的方法，具体步骤如下:11、s1: 从out序列中随机抽取一定数量的样本个体，统计这些个体所代表的物种数目;12、s2: 以抽到的序列数与它们所能代表的otu的数目构建rarefaction curve；13、s3: 利用plot-rearafaction.pl脚本画稀释性曲线图；14、为了实现上述输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性分析运行，本发明提供了构建shannon-wiener曲线的方法，具体步骤为：利用plot-rarefacion.pl脚本画shannon-wiener曲线图；15、为了实现上述输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性分析运行，本发明提供了综合所有指数分析列表的方法，具体步骤为：利用shannon-ace-table.pl脚本综合所有指数分析列表；16、为了实现上述输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性分析运行，本发明提供了构建rank-abundance曲线的方法，具体步骤如下：17、s1：统计单一样本中，每一个otu所含的序列数，将otus按丰度（所含有的序列条数）由大到小等级排序，再以otu等级为横坐标，以每个otu中所含的序列数（也可用otu中序列数的相对百分含量）为纵坐标做图；18、s2：利用脚本rank-abundance.pl画rank-abundance曲线图;19、为了实现上述输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性分析运行，本发明提供了构建specaccum物种积累曲线的方法，具体步骤为：利用plot-specaccum.pl脚本画specaccum物种积累曲线图；20、为了实现上述输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性分析运行，本发明提供了完成结果整理的方法，具体步骤如下：21、s1：创建结果文件目录;22、s2：复制主要结果恩家到结果文件目录;23、s3：利用pdf2png.pl脚本将结果文件目录下所有pdf格式文件转换为png格式文件。24、本发明的有益效果是：利用宏基因组数据，结合alpha多样性分析，可以快速分析生态系统内的多样性，本发明提供的方法基于otu序列进行一系列统计学的分析指数，对多样本的群落组成采用多元分析和差异显著性检验等一系列深入的统计学和可视化分析，可以更快速清晰的反应微生物群落的丰度和多样性。技术特征：1.一种宏基因组病原微生物多样性物种组成绘图方法，其特征在于，它包括聚类宏基因组病原微生物高通量测序数据，相似性高于预设阈值（97%）的微生物基因组序列聚类为一个otu，每个otu对应一个微生物品种，生成otus表数据，同时生成otu丰度表，将otu丰度表数据导入excel表中，通过excel函数生成可被perl语言所识别的表格，形成输入文件；通过perl语言进行alpha分析绘图。2.一种宏基因组病原微生物alpha多样性分析绘图方法，其特征在于，具体包括以下步骤：3.根据权利要求2中所述的一种微生物alpha多样性分析绘图方法，其特征在于：所述s2中输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性运行，计算多样性指数，具体过程为：4.根据权利要求2中所述的一种微生物alpha多样性分析绘图方法，其特征在于：所述s2中输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性，构建稀释性曲线，具体过程为：5.根据权利要求2中所述的一种病原微生物alpha多样性分析绘图方法，其特征在于：所述s2中输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性运行，构建shannon-wiener曲线，具体过程为：利用plot-rarefacion.pl脚本画shannon-wiener曲线图。6.根据权利要求1中所述的一种病原微生物alpha多样性分析绘图方法，其特征在于：所述s2中输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性，综合所有指数分析列表，具体过程为：利用shannon-ace-table.pl脚本综合所有指数分析列表。7.根据权利要求2中所述的一种病原微生物alpha多样性分析绘图方法，其特征在于：所述s2中输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性，构建rank-abundance曲线，具体过程为：8.根据权利要求2中所述的一种病原微生物alpha多样性分析绘图方法，其特征在于：所述s2中输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性运行，构建specaccum物种积累曲线，具体过程为：利用plot-specaccum.pl脚本画specaccum物种积累曲线图。9.根据权利要求2中所述的一种病原微生物β多样性分析绘图方法，其特征在于：所述s2中输入文件在linux系统下以perl语言内置r函数可视化α多样性，完成结果整理，具体过程为：技术总结本发明涉及宏基因组
技术领域：
：。一种微生物alpha多样性分析绘图方法，本发明为分析生态系统内物种的多样性，本发明软件基于OUT序列进行一系列统计学的分析指数，对多样本的群落组成采用多元分析和差异显著性检验等一系列深入的统计学和可视化分析绘图，通过单样本alpha多样性分析，能够快速清晰的反映出微生物群落的丰度和多样性。技术研发人员：何灵江,茹炳华,王梦琪受保护的技术使用者：嘉兴元圣生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15