pythonic生物人

导师狂赞!0基础速通,这款顶刊人手一份的Mantel 检验……

本次使用R语言复现顶刊中高频使用的Mantel test相关性网络Heatmap,这类图常见于生态学、微生物组学、环境科学等领域,用于揭示多变量矩阵间的复杂关联模式。

首先,通过顶刊学习如何阅读这张图,

s43247-025-02037-2,Fig. 1 g原图,
s43247-025-02037-2,Fig. 1 g原图,

该图通过将相关热图(右上角)和Mantel检验结果(左下角)结合,既能呈现变量间的直接相关性,也能反映基于整体模式的相关性,为分析微生物多样性、功能基因与环境因子之间的相互作用提供直观依据:

  • 相关热图(右上角),显示不同参数之间的 Pearson 相关系数,颜色反映相关性的强弱与正负方向,便于快速识别变量间的关系模式。星号表示采用 Benjamini 和Hochberg方法调整的皮尔逊双侧检验统计显著性。*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。
  • Mantel检验结果(左下角),线条宽度表示 Mantel 检验得到的 R 值,反映不同距离矩阵间的相关强度;线条颜色表示该相关是否具有统计显著性。
s42003-024-06663-y,Fig. 3 e原图,
s42003-024-06663-y,Fig. 3 e原图,

该图同样将相关热图(右上角)和Mantel检验结果(左下角)结合,用于展示不同处理条件下,微生物群落之间以及它们与 HGT(水平基因转移)同源基因之间的相关关系。

  • 相关热图(右上角),颜色表示相关方向:红色为正相关,蓝色为负相关。大小表示相关系数的绝对值,方形越大相关性越强。
  • Mantel检验结果(左下角),线条宽度表示 Mantel 检验的相关系数 r,越粗代表相关性越强。线条颜色反映显著性水平:红色为 p < 0.01,绿色为 0.01 < p < 0.05,灰色为 p ≥ 0.05。

R绘制

✅读入测试数据,

测试数据选取芬兰森林土壤的化学性质调查经典数据集中的24行,

ImageImageImage

这两个测试数据的行标题保持一致。


✅关键代码,

# 下三角相关热图绘制
qcorrplot(correlate(varechem), type = "lower", diag = FALSE) +
  geom_square() + # 将热图的每个单元绘制为方形
#添加Mantel检验连线
  geom_couple(aes(colour = pd, size = rd),
    data = mantel,
    curvature = nice_curvature()
  ) +
# 热图中添加统计检验显著性*,**,***
  geom_mark(only_mark = TRUE, colour = "white")  
Image

换个喜欢的color,

Image

替换为上三角,

qcorrplot(correlate(varechem), type = "upper", diag = FALSE)
Image

换个喜欢的color,

Image

换个喜欢的marker,

marker = "circle"
marker = "circle"
marker = "heart"
marker = "heart"

本期结束!


获取绘图代码+测试数据+数据处理方法+依赖包安装方法,

👇(备注:299)

图片