Nature子刊經典網絡圖在R中的繪製,網絡模塊性可視化

2019年Wagg等發表在Nature Communications上的文章"Fungal-bacterial diversity and microbiome complexity predict ecosystem functioning"是研究微生物群落和生態系統多功能性的典範，通過構建微生物網絡的功能模塊，表明了微生物互作網絡複雜性的提高能夠促進生態系統功能。其中的網絡圖無論是畫法還是配色都值得學習，小編在這裡嘗試用R畫了文章網絡圖，以供大家學習！！

NC原文網絡圖

重現網絡圖

(顏色設置不太好，可自行更改）

數據分析代碼

################ 導入數據

otu<-read.csv("D://PJJ/test_otu.csv",row.names = 1)

design<-read.csv("D://PJJ/test_design.csv")

#### 加載包

library(psych)

library(igraph)

##加載函數 （可後臺獲取）

setwd("D:/R_input")

source("CorrDF.R")

source("cor.mtest.R")

## 進行相關分析

aa <- rcorr(t(otu[1:500,6:14]), type=c("spearman"))

## Create data frame of co-occurring OTUs

net <- CorrDF(aa$r, aa$P)

net$padj <- p.adjust(net$p, method="none")

## 設置閾值

net_padj <- net[which(abs(net$cor) >0.97),]

net_padj <- net_padj[which(abs(net_padj$padj) < 0.01),]

######構建網絡文件

nodeattrib_root_combine <- data.frame(node=union(net_padj$from, net_padj$to))

nodeattrib_root_combine$indicgroup <- 0

all_root_net <- graph_from_data_frame(net_padj, direct=F, vertices=nodeattrib_root_combine)

####可視化

igraph.weight = E(all_root_net)$weight

E(all_root_net)$weight = NA

fc = cluster_fast_greedy(all_root_net,weights =NULL)

##計算模塊性

modularity = modularity(all_root_net,membership(fc))

comps = membership(fc)

##設置模塊顏色

colbar=c("#FCBF26","#B0E2FF","#EE4A25","#BCEE68","#FCBF26","#B0E2FF","#BCEE68","#EE4A25","#FCBF26","#B0E2FF","#EE4A25","#FCBF26","#FCBF26","#B0E2FF","#EE4A25","#BCEE68","#FCBF26","#B0E2FF","#EE4A25","#B0E2FF","#EE4A25","#B0E2FF","#EE4A25","#EE4A25","#B0E2FF","#EE4A25","#B0E2FF","#EE4A25","#EE4A25")

V(all_root_net)$color = colbar[comps] 

#出圖

set.seed(9939)

coords<-layout_(all_root_net,with_fr(niter=99, grid="nogrid"))

plot(all_root_net, vertex.label=NA, edge.width=0.01,vertex.size=6, layout=layout.fruchterman.reingold)

文章概覽

  土壤微生物群高度多樣化，包括多達四分之一的地球生物多樣性。然而，這樣一個多樣化和功能複雜的微生物群如何影響生態系統的功能仍然不清楚。在這裡，我們進行了草地生態系統中的土壤微生物試驗，並觀察到微生物群落的多樣性和微生物網絡的複雜性影響了多個生態系統功能。微生物網絡結構單一、微生物豐富度降低的草地微宇宙，由於支持相同功能的微生物少和較低具有獨特功能的微生物，表現出最低的多功能性。此此外，不同的微生物類群解釋了不同的生態系統功能，指出了微生物群落功能多樣性的意義。這些發現表明真菌和細菌群落內部和之間微生物相互作用對提高生態系統性能的重要性，並表明複雜微生物互作網絡的消失會損害生態系統功能。

Wagg, C. and K. Schlaeppi, et al. (2019). "Fungal-bacterial diversity and microbiome complexity predict ecosystem functioning." Nature Communications 10 (1).