如何在ggplot2绘图的X轴下方添加方括号对变量分组？

你已经通过patchwork完成了箱线图与底部色块图的拼接，最简便的实现方式是直接在底部色块图中添加分组括号，或是新增一个仅含括号的小图拼在最下方。以下是两种可行方案：

方案1：用ggsignif::geom_bracket直接在色块图中添加括号 #

先安装并加载ggsignif包，通过调整y轴范围和括号位置适配现有布局：

library(ggsignif)

# 修改色块图，添加分组括号
colblocks_lym <- ggplot(filtered_lymph, aes(cluster, 1, fill=cluster))+
  geom_col(width=1, position = "identity", colour="NA")+ 
  scale_fill_manual(values=c("#8d0e13","#e51d2f","#f5e0e0", "#e67770"),
                    guide="none")+ 
  coord_cartesian(expand=FALSE, ylim=c(-0.5, 1))  # 向下扩展y轴，给括号预留空间
  theme_minimal()+
  labs(y=NULL,
       x="Lymphoid")+ 
  scale_x_discrete(labels=x_lym_labels)+
  theme(axis.text.x=element_text(angle=45, hjust=1, vjust=1),
        axis.text.y=element_blank(),
        axis.title.y=element_blank(),
        axis.ticks.y=element_blank())+
  # 添加分组括号（示例：前2个cluster为一组，后2个为一组）
  geom_bracket(
    xmin = c(1, 3), xmax = c(2, 4),  # 括号覆盖的x轴序号
    y.position = c(-0.2, -0.2),      # 括号在色块下方的y轴位置
    label = c("Group 1", "Group 2"), # 分组标签
    label.size = 3,
    bracket.size = 0.8,
    inherit.aes = FALSE
  )

# 重新组合图表，调整底部高度适配括号
combined_p_lymph <- p_lymph + colblocks_lym + plot_layout(ncol=1, nrow=2, heights=c(20,2))
print(combined_p_lymph)

方案2：手动用annotate绘制括号（无需额外包） #

如果不想安装新包，可通过annotate画线段和文本模拟方括号，操作同样在色块图中完成：

colblocks_lym <- ggplot(filtered_lymph, aes(cluster, 1, fill=cluster))+
  geom_col(width=1, position = "identity", colour="NA")+ 
  scale_fill_manual(values=c("#8d0e13","#e51d2f","#f5e0e0", "#e67770"),
                    guide="none")+ 
  coord_cartesian(expand=FALSE, ylim=c(-0.6, 1))
  theme_minimal()+
  labs(y=NULL,
       x="Lymphoid")+ 
  scale_x_discrete(labels=x_lym_labels)+
  theme(axis.text.x=element_text(angle=45, hjust=1, vjust=1),
        axis.text.y=element_blank(),
        axis.title.y=element_blank(),
        axis.ticks.y=element_blank())+
  # 绘制第一组括号：左竖线、横线、右竖线+标签
  annotate("segment", x=0.8, xend=0.8, y=-0.1, yend=-0.4, size=0.8)+
  annotate("segment", x=0.8, xend=2.2, y=-0.4, yend=-0.4, size=0.8)+
  annotate("segment", x=2.2, xend=2.2, y=-0.1, yend=-0.4, size=0.8)+
  annotate("text", x=1.5, y=-0.5, label="Group 1", size=3)+
  # 绘制第二组括号：左竖线、横线、右竖线+标签
  annotate("segment", x=2.8, xend=2.8, y=-0.1, yend=-0.4, size=0.8)+
  annotate("segment", x=2.8, xend=4.2, y=-0.4, yend=-0.4, size=0.8)+
  annotate("segment", x=4.2, xend=4.2, y=-0.1, yend=-0.4, size=0.8)+
  annotate("text", x=3.5, y=-0.5, label="Group 2", size=3)

# 重新组合图表，调整底部高度
combined_p_lymph <- p_lymph + colblocks_lym + plot_layout(ncol=1, nrow=2, heights=c(20,2))
print(combined_p_lymph)

关键注意点 #

• 两种方案都通过ylim扩展色块图的y轴范围，同时调整patchwork的heights参数，确保底部区域能容纳括号和标签。
• 用geom_bracket时，xmin/xmax可直接对应离散x轴的序号，若cluster是因子类型，也可直接传入因子值（如xmin="clusterA", xmax="clusterB"）。
• 手动绘制括号时，x轴位置需根据实际cluster的宽度微调（比如0.8对应第一个cluster左侧，2.2对应第二个cluster右侧）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者krw13