微基生物提供土壤微生物多样性分析的整体科研服务：实验规划->样本采集保存->分子实验->生信统计分析->论文协助

　　微基生物采用高通量测序、PCR-DGGE、实时荧光定量PCR等方法，对样本中的DNA进行序列测定，并通过生信统计分析，对大量数据进行处理，揭示肠道中微生物的种类以及它们之间的相对丰度和进化关系，探讨微生物多样性，研究土壤微生物与环境间的相关关系。

技术路线：

高通量分析流程

PCR-DGGE分析流程

检测平台：

　　微基生物拥有Illumina MiSeq、Ion PGM、Roche 454高通量测序分析，PacBio第三代高通量测序分析，PCR-DGGE变性梯度凝胶分析，实时荧光定量PCR（Real-time qPCR），克隆文库等检测平台。

样品采集：

　　微基生物为客户提供样品采集的配套工具，如采集盒、保存液、取样勺和保存管等。

送样要求：

样品原样

　　(1)样品类型：土壤，新鲜取样，冻存于-80℃

　　(2)样品需求：≥2g

　　(3)样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输

DNA类型

　　(1) 样品类型： DNA

　　(2) 样品需求量：≥300ng

　　(3) 样品浓度： ≥10ng/μL

　　(4) 样品纯度：OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解

　　(5) 样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输

　　(6) 对于本种类型的样品，我们在检测完样品的质量后，进行PCR扩增等后续试验

生物信息与统计学服务：

　　生信分析项目

　　更多微生态方向研究和生物信息方面服务，请详询：400-660-9270

案例分析

　　标题：由长期的土壤移植引起的纬度和气候变化明显改变了土壤微生物的变化率

　　研究领域：土壤微生物

　　分析物种：细菌

 取样方法：从中科院封丘站取1.4*1.2*1.0体积的土壤，分别向北移植到黑龙江海伦站，向南移植到江西鹰潭站。每组设3个重复，于2006-2011年每年的8-9月取20 cm的表层土，密封在聚乙烯包装袋中，于-80︒C保存。

　　高通量测序平台：Illumina MiSeq 2×150

　　测序区域：16S rRNA gene V4区

　　样本数及分组：分3组，3个重复，共63个样本。

　　研究背景：

　　生物群体对由某些人为因素造成的潜在威胁（如气候改变）的响应是目前生态学研究的一个重要挑战。鉴于微生物在生物地球化学循环中的重要作用，它们对气候改变的响应有可能导致生态结构的改变。之前已有研究指出，温度是影响土壤微生物组成和生态功能（土壤的呼吸作用、有机物的含量、固氮水平）的重要因素。而不同地域之间的土壤移植为研究微生物群落对气候变化的响应提供了新的研究方法和思路。
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　　主要结果：

（1）微生物的演替

　　随着时间的推移，向北、向南移植的土壤中，微生物的群落组成差异越来越大，微生物多样性逐渐增加。

（2）由土壤移植引起的土壤微生物的变化

　　微生物随时间衰减的斜率可以用来衡量微生物群落的相似性。本研究中，在各个样本的微生物群落中都存在显著的的时间衰减关系。向北、向南移植的土壤中，微生物随时间衰减的斜率均比原位土壤的斜率大，尤其是在向南移植的土壤中。

　　随着温度的升高/降低，微生物的变化率也相应地增加。随着土壤向南移植，气候变暖，微生物群落的波动性增大，微生物群落的变化增加。向南移植对土壤微生物群落的变化具有出更好的效果。有趣的是，研究还发现细菌群落（门水平）的改变与分类学的分度有关。其中变形菌门、拟杆菌门和疣微菌门与门的丰度呈负相关，而酸杆菌门、放线菌门、后壁菌门和浮霉菌门与门的丰度呈正相关。

（3）细菌群落及系统进化树分析

　　在为期六年的试验中，三个样本共检测出78个OTUs，其OTU的数量非常少，分属于9个门。用MEGA 5作系统进化树，如下图所示。

　　其中，酸杆菌门中的Gp4和Gp6、节细菌属、硝化螺菌属、鞘氨醇单胞菌、Fervidicoccus、Sphingosinicella、Steroidobacter和Terrimonas是主要菌群。

（4）微生物演替与环境因子的关系

　　微生物的演替与环境因子之间的关系用CCA分析如下。结果表明，向北移植的土壤中，微生物群落的多样性与土壤的物理化学因子有关；而向南移植的土壤中，微生物群落的多样性受温度和降水的影响较大。

　　本研究采用illumina MiSeq测序平台，对经过移植的土壤微生物为研究对象，扩增了细菌16S rRNA基因的V4区域，从而得到土壤中细菌种群分布的相关信息，对其中的微生物种群变化进行了调查研究。
　　此实验采用illumina MiSeq 2*150双端测序，每个样品可得到948,765条序列，其中有效序列为10,947条。研究发现，与原位土壤相比，向北移植（低温）的土壤中，细菌的丰度增加，演替速率升高；向南移植（高温）的土壤中，细菌的丰度降低，而演替速率达到最高，即稳定性不好。推断这是由于高温环境容易引起高的代谢率和更加激烈的生存竞争造成的。

原文链接：http://www.nature.com/ismej/journal/vaop/ncurrent/full/ismej201578a.html
参考文献：
Liang, Y., Y. Jiang, F. Wang, C. Wen, Y. Deng, K. Xue, Y. Qin, Y. Yang, L. Wu, J. Zhou and B. Sun (2015). “Long-term soil transplant simulating climate change with latitude significantly alters microbial temporal turnover.” ISME J.

微基生物进行微生态与环境相关的研究与应用：

土壤微生物，首发于微基生物。

　　微基生物采用高通量测序、PCR-DGGE、实时荧光定量PCR等方法，对样本中的DNA进行序列测定，并通过生信统计分析，对大量数据进行处理，揭示肠道中微生物的种类以及它们之间的相对丰度和进化关系，探讨微生物多样性，研究根系微生物与环境间的相关关系。

技术路线：

高通量分析流程

PCR-DGGE分析流程

检测平台：

　　微基生物拥有Illumina MiSeq、Ion PGM、Roche 454高通量测序分析，PacBio第三代高通量测序分析，PCR-DGGE变性梯度凝胶分析，实时荧光定量PCR（Real-time qPCR），克隆文库等检测平台。

样品采集：

　　微基生物为客户提供样品采集的配套工具，如采集盒、保存液、取样勺和保存管等。

送样要求：

样品原样

　　(1)样品类型：根系微生物，新鲜取样，冻存于-80℃

　　(2)样品需求：≥2g

　　(3)样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输

DNA类型

　　(1) 样品类型： DNA

　　(2) 样品需求量：≥300ng

　　(3) 样品浓度： ≥10ng/μL

　　(4) 样品纯度：OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解

　　(5) 样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输

　　(6) 对于本种类型的样品，我们在检测完样品的质量后，进行PCR扩增等后续试验

生物信息与统计学服务：

　　生信分析项目

　　更多微生态方向研究和生物信息方面服务，请详询：400-660-9270

标题：运用PCR-DGGE和焦磷酸测序分析（Roche 454）对红树林湿地和根围古菌的多样性分析

研究领域：根系微生物

分析物种：古菌

研究区域：16S rRNA V4 and V5 regions

研究方法：PCR-DGGE和Roche 454

主要结果：

1. 实验DGGE结果

　　2.两个PCO轴和展示了所有数据集58%的变种，（根围上、中、下古菌菌群的展示）

　　3.采用重测样对16S rRNA的样本宽度和样本测序丰富度曲线

4.运用RDP的分类器算法统计出古菌16S rRNA在三个不同地方的差异

5.根际微生物中不同地方占主导地位OUT的相关关系

6.被检索到的古菌序列的具体分类

原文链接：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22660713

参考文献：

Pires, A. C., D. F. Cleary, A. Almeida, A. Cunha, S. Dealtry, L. C. Mendonca-Hagler, K. Smalla and N. C. Gomes (2012). “Denaturing gradient gel electrophoresis and barcoded pyrosequencing reveal unprecedented archaeal diversity in mangrove sediment and rhizosphere samples.” Appl Environ Microbiol 78(16): 5520-5528.

根系微生物，首发于微基生物。

细菌或原核生物16S rRNA

真核生物 18S

古菌16S rRNA

真菌ITS

功能微生物

• 数据库：Silva，GreenGene，RDP

收集目前三大微生物rRNA基因信息数据库。

• 高通量测序

目前市面上常用的用于研究环境微生物的高通量测序平台有Illumina MiSeq，Roche 454和Ion Torrent PGM。Illumina MiSeq平台凭借其测序读长长、测序周期短、通量大等特点，成为使用普遍使用的测序平台。 高通量分析流程：

• 样品采集及运送：

新鲜样品：内容物2-3 g
　　DNA样品：浓度大于 10 ng/uL，总量大于500ng 的基因组 DNA。DNA 纯度较差或降解严重会影响后继的扩增实验。如果方便的话，可提供电子版DNA电泳检测照片及 OD260/280
　　样品运送：送样时采用干冰保存运输；若是距离较远，建议采用干冰加冰袋的方式，与样品一起存放于冰盒中。 生信/统计分析 案例分析 标题：牛产前和产后瘤胃微生物组的研究：与乳品特性和产量的关系 研究领域：牛瘤胃微生物组 研究物种： 细菌16S rRNA V4区、真核生物18S rRNA V9区 高通量测序平台：Illumina MiSeq 主要实验结果 (1)奶牛初次分娩和多次分娩)产前产后的16S rRNA序列集合的微生物组成的OTU相对丰度 （2）基于真核生物18S rRNA基因测序的相对丰度 （3）奶牛初次分娩和多次分娩产前产后微生物多样性差异分析 （4）初次生产和多次生产的奶牛细菌类群在不同时间内瘤胃微生物组的组成 （5）不同时期初次生产和多次生产的奶牛在产前和产后奶牛产奶量，丰度指数Chao1（a和b）和Shannon（c和d） （6）初产奶牛产前产后牛奶的厚壁菌门/拟杆菌门显著高于多次生产的奶牛 （7）细菌类群之间的相关性显著差异，产奶量和产量的周平均值的相关关系   （8）用微生物组预测产犊前后的牛奶产量和实际每周产奶平均值呈显著相关性  
原文链接：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25501481 参考文献：
Lima, F. S., G. Oikonomou, S. F. Lima, M. L. Bicalho, E. K. Ganda, J. C. Filho, G. Lorenzo, P. Trojacanec and R. C. Bicalhoa (2015). “Prepartum and postpartum rumen fluid microbiomes: characterization and correlation with production traits in dairy cows.” Appl Environ Microbiol 81(4): 1327-1337.

瘤胃微生物多样性分析，首发于微基生物。

　　微基生物提供消化道微生物多样性分析的整体科研服务：实验规划->样本采集保存->分子实验->生信统计分析->论文协助

　　微基生物采用高通量测序、PCR-DGGE、实时荧光定量PCR等方法，对样本中的DNA进行序列测定，并通过生信统计分析，对大量数据进行处理，揭示肠道中微生物的种类以及它们之间的相对丰度和进化关系，探讨微生物多样性，研究消化道微生物与环境间的相关关系。

技术路线：

高通量分析流程

PCR-DGGE分析流程

检测平台：

　　微基生物拥有Illumina MiSeq、Ion PGM、Roche 454高通量测序分析，PacBio第三代高通量测序分析，PCR-DGGE变性梯度凝胶分析，实时荧光定量PCR（Real-time qPCR），克隆文库等检测平台。

样品采集：

　　微基生物为客户提供样品采集的配套工具，如采集盒、保存液、取样勺和保存管等。

送样要求：

样品原样

　　(1)样品类型：消化道内容物，新鲜取样，冻存于-80℃

　　(2)样品需求：≥2g

　　(3)样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输

DNA类型

　　(1) 样品类型： DNA

　　(2) 样品需求量：≥300ng

　　(3) 样品浓度： ≥10ng/μL

　　(4) 样品纯度：OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解

　　(5) 样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输

　　(6) 对于本种类型的样品，我们在检测完样品的质量后，进行PCR扩增等后续试验

生物信息与统计学服务：

　　生信分析项目

更多微生态方向研究和生物信息方面服务，请详询：400-660-9270

消化道微生物，首发于微基生物。

在自然界的各类环境中，都有微生物的存在，它们在各自的“岗位”上都发挥着或大或小、或多或少的作用。有一些具有特殊功能的微生物，由于其作用的重要性或特殊性而受到人们的广泛关注，这些具有特殊功能的微生物叫做功能微生物，如氨氧化细菌、硫细菌、硝化细菌等。它们在分类学上有可能差异很大，但却具有相同或类似的基因使其能够发挥同样的作用。支配这些功能细菌发挥重要功能的基因被称为功能基因，如amoA、dsrB、nxrA。目前微基生物已收集GeneBank中所有已知功能基因的序列及其对应的种属信息，构建自己的功能基因数据库。 微基生物进行人体健康相关的研究与应用：

功能基因/持家基因分析的流程图如下：

• 数据库：Silva，GreenGene，RDP

微基生物收集GeneBank中所有已知功能基因的序列及其对应的种属信息，构建自己的功能基因数据库。

• 高通量测序

目前市面上常用的用于研究环境微生物的高通量测序平台有Illumina，BGI，PacBio和Thermo Ion。其中Illumina平台的测序读长长、测序周期短、通量大，成为常用的测序平台。

微基生物是国内首家采用Illumina MiSeq 2×300 bp平台进行微生物生态研究。在功能基因进行测序分析方面积累了丰富的经验。

• 建库及生信/统计分析

案例分析

标题：Response of denitro bacteria involved in nitrogen removal for treatment of simulated livestock wastewater using a novel bioreactor脱氮细菌在新型生物反应器处理模拟家畜废水脱氮过程中的作用

Ecological Engineering（IF: 3.512）

研究领域：功能微生物

高通量测序平台：Illumina MiSeq

测序区域：napA, narG, nirS, qnorB, and nosZ

主要结果：（1）微生物群落组成的演替反映在CFM组和DAS组之间的显著差异的热图上， 主要体现为中华根瘤菌及固氮菌的不同比例。

（2）环境变量对反硝化群落的存在影响及优势属与氮浓度有一定的相关性

（3）选出29个相对丰度较高的属(每个功能基因选出3 ~ 4个相对丰度最高的属)，构建关联网络图。根据它们之间的关联关系，选择相对丰度和适应性较高的菌株，如目标生态位中的Burkholderia, Azoarcus, 和 Rhodanobacter ，加入到细菌接种剂可以实现快速繁殖，并通过自身的酶活性直接改变理化参数。此外，根据系统中的负相关关系，人工增菌可以抑制具有去除化学需氧量和氮的副作用的细菌，从而提高装置的运行效果。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925857420300501

参考文献：Wang L , Xu W , Yu J , et al. Response of denitrobacteria involved in nitrogen removal for treatment of simulated livestock wastewater using a novel bioreactor[J]. Ecological Engineering, 2020, 147:105762.

特定功能微生物多样性分析，首发于微基生物。