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[多样性测序] 我应该选择CCA还是RDA分析?

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    发表于 2017.9.7 18:05:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

    在做微生物项目的时候,想检测环境因子、样品、菌群三者之间的关系或者两两之间的关系,该选择CCA,还是RDA呢?今天我们来聊聊这个问题。

    冗余分析(redundancy analysis, RDA)或者典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)是基于对应分析(correspondence analysis, CA)发展而来的一种排序方法,将对应分析与多元回归分析相结合,每一步计算均与环境因子进行回归,又称多元直接梯度分析。

    RDA 或CCA 模型的选择原则:RDA是基于线性模型,CCA是基于单峰模型。一般会选择CCA来做直接梯度分析。但是如果CCA排序的效果不太好,就可以考虑用RDA分析。

    先用species-sample数据(97%相似性的样品OTU表)做DCA(detrendedcorrespondence analysis) 分析,看分析结果中Lengths ofgradient 的第一轴的大小。如果大于4.0,就应该选CCA;如果3.0-4.0 之间,选RDA 和CCA均可;如果小于3.0,RDA 的结果要好于CCA。

    目前CCA要比RDA用得更普遍,有两个原因:

    大部分情况下,两者的分析结果并差别并不大。其实,CCA非线性模型其实可以容纳线性模型,线性关系可以算是非线性模型的特例。所有用RDA可以做的,CCA也可以做,只不过在如果梯度比较短的话RDA要精确一点。但是,如果是非线性关系,用线性的RDA来分析,那个准确度就大大打折扣了。因为,本来点就不在同一条直线上,现在非得用直线去拟合,肯定不合适。这也是为什么SD小于3也可以用CCA,但是SD大于4,就不能用RDA的原因。正因为大家都用CCA,用得多了,文献多了,大家为了方便比较,所有更多的选择是CCA,RDA自然就越来越少了。(这逻辑,没毛病)

    CCA图里面的微生物是该分类水平下丰度在前10的微生物(默认是前10种):在特定的分类水平下(比如目水平)。首先,我们将用于作图的所有样本中的同种微生物的丰度值相加计算出各个微生物的总丰度,然后对这个总丰度值进行排序,结果取丰度排名前10的微生物来做CCA分析。

    1.微生物和样品间的关系


    如图,用线段链接目标微生物与样品,线段的长短代表了相应样品中目标微生物丰度的大小,越长丰度值越大,反之越小。

    2.微生物和环境因子之间的关系



    如图,物种垂直投影与环境因子延长线上,spc_2距离变量箭头的相对位置较spc_1近,就认为物种2在环境变量B较大时更适合,而物种1的最适值相对较低。

    3.样品和环境因子之间的关系



    如图,将样品投影与环境因子延长线上,投影的点的相对位置代表了样品中环境因子值的大小,上图2样品中的环境因子B的大小为:Sa1>Sa2。


    下面举个栗子,来看一下如何解读CCA图。



    上图的CCA分析结果图,图中箭头代表不同的环境因子,红色的代表不同的微生物,绿色的代表不同的样本(当然这个图可以只展示样本和和环境因子2种)。环境因子的箭头的长度代表相应的环境因子与研究对象(样品,微生物)相关程度的大小,越长代表其对所研究对象(样品,微生物)的分布影响越大。箭头连线之间的夹角的代表其相关性,为锐角是说明2个环境因子之间是正相关,钝角是负相关。

    作图软件:CANOCO软件及R语言的Vegan软件包。


    文章作者:技术咖

                

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    发表于 2017.9.11 08:48:53 | 显示全部楼层
    想问一下楼主,这种分析一般是用什么软件进行分析和作图啊
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     楼主| 发表于 2017.9.11 08:55:18 | 显示全部楼层
    闹钟菌 发表于 2017.9.11 08:48
    想问一下楼主,这种分析一般是用什么软件进行分析和作图啊

    看下文末~
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  • TA的每日心情
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    发表于 2017.9.11 09:57:58 | 显示全部楼层
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    发表于 2017.9.12 19:08:09 | 显示全部楼层

    看到了,马上学习下先
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    发表于 2017.10.23 22:30:31 | 显示全部楼层
    请问楼主,CCA例子中,以某一环境变量为基准,是不是其他环境变量与该变量所呈锐角越小表示相关度越大?感谢楼主回答!
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     楼主| 发表于 2017.10.24 12:36:38 | 显示全部楼层
    奇迹xl 发表于 2017.10.23 22:30
    请问楼主,CCA例子中,以某一环境变量为基准,是不是其他环境变量与该变量所呈锐角越小表示相关度越大?感 ...

    两个因素(两个箭头)的夹角的话,他们之间是没有联系的,因素与坐标轴是这样的
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  • TA的每日心情
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    昨天 23:57
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    发表于 2019.6.6 20:27:52 | 显示全部楼层
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     楼主| 发表于 2019.6.10 09:21:34 | 显示全部楼层
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