OTU/ASV表抽平

1 抽平是什么？

抽平：指按照一定数量或样本序列最低数量，将所有样本的序列随机抽取至统一数据量。

简单地说，就是在不同的样本测序数据有差距的时候，保证样本测序序列的均一性。

打个比方说：有5个样本:A、B、C、D、E，样品A测序数据量为3万条序列，样本B为4万条，样本C为5万条，样本C为6万条，样本E为7万条，这个时候我们一般会选择抽平处理。

本次我们将使用R语言和EcoAmp软件来分别实现抽平。

2 R语言实现抽平分析的方法

2.1 OTU/ASV表的数据格式

这里我们提供一组数据，大家有需要可以在文末下载。

2.2 vegan包实现抽平分析的方法

# 加载所需的R包
library(vegan)  # 用于微生物多样性分析
library(openxlsx)  # 用于读取和写入Excel文件

# 使用openxlsx包读取OTU表
otu <- read.xlsx(
    'C:/Users/law/Desktop/OTU.xlsx',  
    sheet = 1,
    rowNames = T
)

# 查看每个样本的OTU总数
print(colSums(otu))  # 输出每个样本的OTU总和

# 进行抽平分析
# 使用rrarefy函数对OTU表进行抽平，抽平到最小样本的OTU总数
otu_Flattening <- as.data.frame(t(rrarefy(t(otu), min(colSums(otu)))))

# 查看抽平后每个样本的OTU总数
print(colSums(otu_Flattening))  # 输出抽平后每个样本的OTU总和

# 将抽平后的OTU表保存到工作目录，以便后续分析
write.xlsx(
    otu_Flattening, 
    file = "C:/Users/law/Desktop/otu_Flattening.xlsx",  # 保存为Excel格式
    rowNames = TRUE,  # 保留行名
    colNames = TRUE   # 保留列名
)

2.3 phyloseq包抽平方法

# 如果你没有安装过phyloseq包，可以使用以下代码进行安装
if (!requireNamespace("BiocManager")) {
    install.packages("BiocManager")
}
BiocManager::install("phyloseq")

# 加载包
library(phyloseq)

# 设置随机种子，便于结果可重复
set.seed(123)

# 创建OTU表对象
otu_1 <- otu_table(otu, taxa_are_rows = TRUE)  # 将OTU数据转换为phyloseq的OTU表对象
otu_2 <- phyloseq(otu_1)  # 创建phyloseq对象

# 抽平分析
# 使用rarefy_even_depth函数进行抽平，自动去除低丰度OTU
otu_Flattening1 <- rarefy_even_depth(otu_2, replace = TRUE)
# 输出提示：某些OTU因在抽平后不再出现在任何样本中而被移除
# 例如：8 OTUs were removed because they are no longer present in any sample after random subsampling

# 查看抽平前后的样本OTU总数变化
print(sample_sums(otu_2))  # 抽平前的样本OTU总数
print(sample_sums(otu_Flattening1))  # 抽平后的样本OTU总数

# 提取抽平后的OTU表格
otu_Flattening1 <- as.data.frame(otu_Flattening1@.Data)  # 将phyloseq对象转换为数据框

# 将抽平后的OTU表保存到工作目录，以便后续多样性分析
write.xlsx(
    otu_Flattening, 
    file = "C:/Users/law/Desktop/otu_Flattening.xlsx",  # 保存为Excel格式
    rowNames = TRUE,  # 保留行名
    colNames = TRUE   # 保留列名
)

3 EcoAmp实现一键OTU/ASV表的抽平

然后就会输出抽平之后的结果：

注意事项：输入文件必须是excel的格式后最是.xlsx ,输出文件可以是.xlsx 或者文本文件.txt

4 示例数据和R脚本下载

科技云盘：https://pan.cstcloud.cn/s/kZ4QJwW2TAQ

123云盘： https://www.123684.com/s/g5qnjv-FGzaH

EcoAmp 软件下载地址：https://www.leoduo.cn/ecoamp_install.html

软件简介：https://www.leoduo.cn/ecoamp_intro