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【零基础学绘图】之绘制barplot柱状图图(四)

 
多样性分析中,Barplot图可以对各水平下的同一物种(颜色)进行横向比较,方便查看是否有明显差异物种。

一、数据处理
    1. 读取数据
    2. 清理数据
二、barplot绘图
    1. 设置颜色
    2. 并列式条形图与堆叠式条形图
    3. 图例调整
    4. Barplot参数调整
        space调节间隔
        names.arg 修改名称
        设置y轴坐标
三、ggplot2作图命令
    1.加载R包和数据格式处理
    2. 并列式条形图与堆叠式条形图
    3. theme调整标题、文字、背景等

 

数据处理


1. 读取数据
In [1]:
df = read.table('phylum.taxon.Abundance.xls',header = T,row.names = 1,check.names = F,quote = '',sep = '\t',fill=T)
df

Out[1]:
H12 H13 H14 H2 H4 H6 L1 L2 L3 L5 L6 L7 Abundance superkingdom
Firmicutes 14086 18126 14060 16672 16119 17002 17304 21807 16080 14370 20457 14720 307226 Bacteria
Bacteroidetes 12122 7975 11161 9901 9650 7228 9212 2282 11035 8783 6190 7443 152524 Bacteria
Candidatus_Saccharibacteria 1230 935 1625 290 1410 2727 797 2621 295 3956 758 4248 27716 Bacteria
Actinobacteria 220 602 517 394 352 589 443 920 259 249 345 1209 8101 Bacteria
Unassigned 103 87 208 476 290 145 115 251 190 516 76 202 4195 Bacteria
Proteobacteria 143 173 248 47 36 202 25 23 42 11 76 81 2137 Bacteria
Deferribacteres 0 0 0 1 0 0 8 0 1 0 0 0 27 Bacteria
Tenericutes 0 3 85 122 47 11 0 0 1 19 1 1 336 Bacteri
a
Cyanobacteria/Chloroplast 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 6 Bacteria
Verrucomicrobia 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 Bacteria
Spirochaetes 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Bacteria
All 27904 27904 27904 27904 27904 27904 27904 27904 27904 27904 27904 27904 502272


2.清理数据
All 行,Abundance列 之前的数据保留,通过grep找到All所在的行和Abundance所在列,通过df[1:row-1,1:col-1]获取All 行,Abundance列 之前的数据。

barplot输入数据是矩阵,需要进行数据转换,使用as.matrix

In [2]:
row=grep('All',rownames(df))
row

Out[2]:
12

In [3]:
col=grep('Abundance',colnames(df))
col

Out[3]:
13

In [4]:
df = as.matrix(df[1:row-1,1:col-1])
df

Out[4]:
   H12 H13 H14 H2 H4 H6 L1 L2 L3 L5 L6 L7
Firmicutes 14086 18126 14060 16672 16119 17002 17304 21807 16080 14370 20457 14720
Bacteroidetes 12122 7975 11161 9901 9650 7228 9212 2282 11035 8783 6190 7443
Candidatus_Saccharibacteria 1230 935 1625 290 1410 2727 797 2621 295 3956 758 4248
Actinobacteria 220 602 517 394 352 589 443 920 259 249 345 1209
Unassigned 103 87 208 476 290 145 115 251 190 516 76 202
Proteobacteria 143 173 248 47 36 202 25 23 42 11 76 81
Deferribacteres 0 0 0 1 0 0 8 0 1 0 0 0
Tenericutes 0 3 85 122 47 11 0 0 1 19 1 1
Cyanobacteria/Chloroplast 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0
Verrucomicrobia 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Spirochaetes  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0
 

barplot绘图


1. 设置颜色
In [5]:
library(RColorBrewer)
   n=20
col=brewer.pal(n,'Set1')

2. 并列式条形图与堆叠式条形图
beside = T,将绘制并列式条形图,beside = F 将绘制堆叠式条形图

In [6]:
barplot(df,width=0.7,beside = T,
col=col,legend=rownames(df),main='Samples of Abundance',ylab='Abundance',xlab='Sample',
args.legend = list(x="right",bty="n",inset=-0.4,cex=1))

Out[6]:


In [7]:
barplot(df,width=0.7,beside =F,col=col,main='Samples of Abundance',ylab='Abundance',xlab='Sample'
   legend=rownames(df),args.legend = list(x="right",bty="n",inset=-0.4,cex=1))

Out[7]:


无论是并列式条形图还是堆叠式条形图,标签显示不太好,我们推荐单独调用legend 函数

3. 图例调整

主要参数解释:
par(mai = c(4,0.5,0.5,0.5)) 设置预留大小,本次标签放在图片下面,所以下面预留设置为4
par('usr')获取图片的x轴起始、x轴终止、y轴起始、y轴终止位置
legend参数详解:
x,y为绘制图例的位置,xinch,yinch是位移的大小,legend是要添加的标签
xpd = T 设置为T时显示图例
ncol= 2 设置列数

In [8]:
par(mai = c(4,1,0.5,0.5))
barplot(df,width=0.7,beside =F,col=col,main='Samples of Abundance',ylab='Abundance',xlab='Sample')
xy = par('usr')
legend(x=xy[1]-xinch(0.1),y=xy[1]-yinch(0.8),legend = rownames(df),col=col,fill =col,xpd = T,ncol=2)

Out[8]:


4. Barplot参数调整
●   space调节间隔

In [9]:
barplot(df,width=0.7,beside =F,col=col,space = 2,main='Samples of Abundance',ylab='Abundance',xlab='Sample')
xy = par('usr')
legend(x=xy[1]-xinch(0.1),y=xy[1]-yinch(0.8),legend = rownames(df),col=col,fill =col,xpd = T,ncol=2)

Out[9]:


●   names.arg 修改名称
In [10]:
names=c('A1','A2','A3','A4','A5','A6',
      'B1','B2','B3','B4','B5','B6')

In [11]:
par(mai = c(4,1,0.5,0.5))
barplot(df,width=0.7,beside =F,col=col,space = 2,names.arg=names,
    main='Samples of Abundance',ylab='Abundance',xlab='Sample')
xy = par('usr')
legend(x=xy[1]-xinch(0.1),y=xy[1]-yinch(0.8),legend = rownames(df),col=col,fill =col,xpd = T,ncol=2)

Out[11]:


●   设置y轴坐标

In [12]:
par(mai = c(4,1,0.5,0.5))

barplot(df,width=0.7,beside =F,col=col,space = 2,names.arg=names,ylim = c(0,30000),
    main='Samples of Abundance',ylab='Abundance',xlab='Sample')
xy = par('usr')
legend(x=xy[1]-xinch(0.1),y=xy[1]-yinch(0.8),legend = rownames(df),col=col,fill =col,xpd = T,ncol=2)

Out[12]:


 

ggplot2作图命令


1.加载R包和数据格式处理

In [13]:
library(ggplot2)

library(reshape2)

In [14]:
df1<-melt(df) ####对数据格式进行转化
colnames(df1)<-c("phylum","Sample","Abundance")

df1[sample(rownames(df1),10),] #随机显示10行df1数据

Out[14]:
phylum Sample Abundance
30 Tenericutes H14 85
27 Unassigned H14 208
123 Bacteroidetes L7 7443
53 Cyanobacteria/Chloroplast H4 0
8 Tenericutes H12 0
66 Spirochaetes H6 0
88 Spirochaetes L2 0
89 Firmicutes L3 16080
16 Unassigned H13 87
31  Cyanobacteria/Chloroplast  H14  0

2. 并列式条形图与堆叠式条形图
position="dodge" or position="stack"

In [15]:
ggplot(df1,aes(x=Sample,y=Abundance,fill=phylum))+geom_bar(stat="identity",position="dodge")+
ggtitle("Phylum Barplot")+theme()

Out[15]:


In [16]:
ggplot(df1,aes(x=Sample,y=Abundance,fill=phylum))+geom_bar(stat="identity",position="stack")+
ggtitle("Phylum Barplot")+theme()

Out[16]:


3. theme调整标题、文字、背景等
theme 参数使用示
theme(axis.title.x=element_text(size=15),axis.title.y=element_text
(size=15),plot.title=element_text(size=20,hjust=0.5),

plot.background=element_rect(fill="lightblue"),legend.background=element_rect
(fill="lightgrey"))


In [17]:
ggplot(df1,aes(x=Sample,y=Abundance,fill=phylum))+geom_bar(stat="identity",position="stack")+
ggtitle("PhylumBarplot")+theme(axis.title.x=element_text(size=15),axis.title.y=element_text(size=15),plot.title=element_text(size=20,hjust=0.5),
plot.background=element_rect(fill="lightblue"),legend.background=element_rect(fill="lightgrey"))

Out[17]:

 

 

划重点

 
代码和数据下载:
链接:
https://pan.baidu.com/s/1HWch6Klf8jYIGDv8bnX_Hg
提取码:xx01


往期链接:
【零基础学绘图】之绘制heatmap图(三)
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【零基础学绘图】之alpha指数箱体图绘制(一)

 

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作者:大熊

审核:有才

来源:天昊生信团

 

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