将植物的基因表达量、激素水平、信号反应或其它定量数据，映射到对应或具有代表性的组织器官图谱上，以形象生物的卡通热图进行呈现，可以让科研人员有机会识别数据中的模式并提出假设，从而提高数据可视化的可解释性和洞察力。
目前越来越多文献也会用到该类可视化方式，更直观呈现对应组织器官的定量或分类数据，如下：
Fig1（bioRxiv，2024）[1]
Fig2（bioRxiv，2024）[1]
Fig3（Mol Plant，2021）[2]
看着是不是很令人心动？那么如何绘制或获取该类组织器官热图，运用于自己的研究呢？目前最常用的有ggPlantmap（R包）以及ePlant（在线网站工具）两种，本期分享给大家。
1
ggPlantmap
开源R包ggPlantmap，可通过真实植物照片创建ggplot图表，展示植物组织部位、不同生长发育阶段、细胞剖面结构等，同时也能将基因定量数据映射到植物图谱上，分析基因的表达特征或空间定量模式。
#相关R包安装与载入：
library(devtools)
install_github("leonardojo/ggPlantmap")
library(ggPlantmap)
library(ggplot2)
library(cols4all)
library(cowplot)绘制不同组织器官图谱
# ggPm.summary探索：
head(ggPm.summary) #内置数据集，R包中自带预加载对象的名称/物种/组织等描述信息#查看预加载对象格式，可通过第一列名称直接调用:
ggPm.At.lateralroot.devseries #拟南芥侧根发育图谱#生成拟南芥根尖横切面图谱(ggPlantmap.plot函数)
ggPlantmap.plot(data = ggPm.At.roottip.crosssection)#生成拟南芥根尖纵切面图谱
ggPlantmap.plot(data = ggPm.At.roottip.longitudinal)#也可通过ggplot2调用(geom_polygon函数)：
#查看数据格式：
head(ggPm.At.roottip.crosssection)#自定义配色与ggplot2绘图：
c4a_gui()
mycol <- c4a('10', 8)
p <- ggplot(data = ggPm.At.roottip.crosssection, aes(x = x, y = y)) +
geom_polygon(aes(group = ROI.id, fill = ROI.name), color = 'black') +
coord_fixed() +
scale_fill_manual(values = alpha(mycol, 0.7)) +
theme_void()
p其它组织部位的数据加载方法相同，这里不再赘述。
植物图谱叠加基因定量数据
如果想要将定量数据映射到植物图谱上，ROI级别名称要和定量数据表格的ROI名称完全匹配，再将两个数据merge。
#以LEC1在拟南芥种子发育过程的表达水平为例：
exp <- ggPm.At.seed.expression.sample ##LEC1表达量数据集
map <- ggPm.At.seed.devseries #植物图谱数据集
head(exp)
head(map)
table(exp$ROI.name %in% map$ROI.name) #ROI.name需要完全匹配#数据融合：
merge <- ggPlantmap.merge(map, exp, 'ROI.name')
head(merge)#生成热图：
ggPlantmap.heatmap(merge, AT5G47670.expression)#自定义配色与主题：
P1 <- ggPlantmap.heatmap(merge, AT5G47670.expression) +
scale_fill_continuous_c4a_seq('rd_pu',reverse = F) +
ggtitle('The expression of LEC1 during the development of Arabidopsis seed') +
mytheme
p1当然，该R包还可将自己的实验植物照片生成绘图数据，需下载一个叫Icy的开源成像软件 （https://icy.bioimageanalysis.org/），按官方教程生成即可。更多内容可见作者说明、发表刊物[3]或往期推文《如何绘制special植物热图？》
2
ePlant
可视化在线工具eplant，在单一门户中提供集成的搜索、分析和可视化功能。其特色之一在于，探究目标基因在物种不同组织器官的表达模式或实验结果时，采用了植物热图呈现其对应部位的表达水平：
进入首页，可点击Gene Expression and Protein Tools可快速跳转下方基因表达和蛋白质工具部分。
网站链接：https://bar.utoronto.ca/
除了第一个eplant（拟南芥），还可以看到很多其它常用研究物种，如玉米、杨树、番茄、亚麻荠、大豆、马铃薯、大麦、小麦、苜蓿、桉树、水稻、柳树、向日葵、大麻、甘蔗等等，点击感兴趣物种可进入对应探索页面。
以拟南芥为例，点击eplant进入。在页面左侧可输入目标基因（支持多个），在模块查看器中可切换不同探索分析点，如查看基因信息、出版物信息、植物表达水平热图、亚细胞定位染色体位置、蛋白互作、蛋白质3D结构、基因组可视化、外部链接等等。
以ABI3为例，在植物eFP查看（Plant eFP viewers）模块，可查看当前选中基因在物种不同组织器官的表达水平，表达量直接以热图的形式映射在植物对应位置。
点击右上角和查看使用数据的引文和实验信息，也可下载到原始数据。
在组织和实验eFP查看（Tissue & Experiment eFP viewers）模块，提供有关单个组织中基因表达的详细信息，以及不同实验处理下的结果。
另外，点击上方的Set eFP colors可自定义植物热图配色，图表都可输出位PNG或SVG格式。
其它物种如玉米（部分）：
马铃薯（部分）：
更多功能模块的使用，可戳往期《使用植物热图直观show出目标基因表达模式！》，或结合网站说明、发表刊物[4]使用。
好啦，今日分享毕！更多科研干货、绘图技能关注SCIPainter不迷路！
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延伸阅读
参考文献
【1】Transcription factors SlMYB41, SlMYB92 and SlWRKY71 regulate gene expression in the tomato exodermis[预印本]
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