微基生物提供土壤微生物多樣性分析的整體科研服務(wù)：實驗規(guī)劃->樣本采集保存->分子實驗->生信統(tǒng)計分析->論文協(xié)助
微基生物采用高通量測序、PCR-DGGE、實時熒光定量PCR等方法，對樣本中的DNA進(jìn)行序列測定，并通過生信統(tǒng)計分析，對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，揭示腸道中微生物的種類以及它們之間的相對豐度和進(jìn)化關(guān)系，探討微生物多樣性，研究土壤微生物與環(huán)境間的相關(guān)關(guān)系。
技術(shù)路線：
高通量分析流程
PCR-DGGE分析流程
檢測平臺：
微基生物擁有Illumina MiSeq、Ion PGM、Roche 454高通量測序分析，PacBio第三代高通量測序分析，PCR-DGGE變性梯度凝膠分析，實時熒光定量PCR（Real-time qPCR），克隆文庫等檢測平臺。
樣品采集：
微基生物為客戶提供樣品采集的配套工具，如采集盒、保存液、取樣勺和保存管等。
送樣要求：
樣品原樣
(1)樣品類型：土壤，新鮮取樣，凍存于-80℃
(2)樣品需求：≥2g
(3)樣品保存期間切忌反復(fù)凍融，送樣時請使用冰袋或干冰運輸
DNA類型
(1) 樣品類型： DNA
(2) 樣品需求量：≥300ng
(3) 樣品濃度： ≥10ng/μL
(4) 樣品純度：OD260/280=1.8-2.0并確保DNA無降解
(5) 樣品保存期間切忌反復(fù)凍融，送樣時請使用冰袋或干冰運輸
(6) 對于本種類型的樣品，我們在檢測完樣品的質(zhì)量后，進(jìn)行PCR擴(kuò)增等后續(xù)試驗
生物信息與統(tǒng)計學(xué)服務(wù)：
生信分析項目
更多微生態(tài)方向研究和生物信息方面服務(wù)，請詳詢：400-660-9270
案例分析
標(biāo)題：由長期的土壤移植引起的緯度和氣候變化明顯改變了土壤微生物的變化率
研究領(lǐng)域：土壤微生物
分析物種：細(xì)菌
?取樣方法：從中科院封丘站取1.4*1.2*1.0體積的土壤，分別向北移植到黑龍江海倫站，向南移植到江西鷹潭站。每組設(shè)3個重復(fù)，于2006-2011年每年的8-9月取20 cm的表層土，密封在聚乙烯包裝袋中，于-80?C保存。
高通量測序平臺：Illumina MiSeq 2×150
測序區(qū)域：16S rRNA gene V4區(qū)
樣本數(shù)及分組：分3組，3個重復(fù)，共63個樣本。
研究背景：
生物群體對由某些人為因素造成的潛在威脅（如氣候改變）的響應(yīng)是目前生態(tài)學(xué)研究的一個重要挑戰(zhàn)。鑒于微生物在生物地球化學(xué)循環(huán)中的重要作用，它們對氣候改變的響應(yīng)有可能導(dǎo)致生態(tài)結(jié)構(gòu)的改變。之前已有研究指出，溫度是影響土壤微生物組成和生態(tài)功能（土壤的呼吸作用、有機(jī)物的含量、固氮水平）的重要因素。而不同地域之間的土壤移植為研究微生物群落對氣候變化的響應(yīng)提供了新的研究方法和思路。
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主要結(jié)果：
（1）微生物的演替
隨著時間的推移，向北、向南移植的土壤中，微生物的群落組成差異越來越大，微生物多樣性逐漸增加。
（2）由土壤移植引起的土壤微生物的變化
微生物隨時間衰減的斜率可以用來衡量微生物群落的相似性。本研究中，在各個樣本的微生物群落中都存在顯著的的時間衰減關(guān)系。向北、向南移植的土壤中，微生物隨時間衰減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。
隨著溫度的升高/降低，微生物的變化率也相應(yīng)地增加。隨著土壤向南移植，氣候變暖，微生物群落的波動性增大，微生物群落的變化增加。向南移植對土壤微生物群落的變化具有出更好的效果。有趣的是，研究還發(fā)現(xiàn)細(xì)菌群落（門水平）的改變與分類學(xué)的分度有關(guān)。其中變形菌門、擬桿菌門和疣微菌門與門的豐度呈負(fù)相關(guān)，而酸桿菌門、放線菌門、后壁菌門和浮霉菌門與門的豐度呈正相關(guān)。
（3）細(xì)菌群落及系統(tǒng)進(jìn)化樹分析
在為期六年的試驗中，三個樣本共檢測出78個OTUs，其OTU的數(shù)量非常少，分屬于9個門。用MEGA 5作系統(tǒng)進(jìn)化樹，如下圖所示。
其中，酸桿菌門中的Gp4和Gp6、節(jié)細(xì)菌屬、硝化螺菌屬、鞘氨醇單胞菌、Fervidicoccus、Sphingosinicella、Steroidobacter和Terrimonas是主要菌群。
（4）微生物演替與環(huán)境因子的關(guān)系
微生物的演替與環(huán)境因子之間的關(guān)系用CCA分析如下。結(jié)果表明，向北移植的土壤中，微生物群落的多樣性與土壤的物理化學(xué)因子有關(guān)；而向南移植的土壤中，微生物群落的多樣性受溫度和降水的影響較大。
本研究采用illumina MiSeq測序平臺，對經(jīng)過移植的土壤微生物為研究對象，擴(kuò)增了細(xì)菌16S rRNA基因的V4區(qū)域，從而得到土壤中細(xì)菌種群分布的相關(guān)信息，對其中的微生物種群變化進(jìn)行了調(diào)查研究。
此實驗采用illumina MiSeq 2*150雙端測序，每個樣品可得到948,765條序列，其中有效序列為10,947條。研究發(fā)現(xiàn)，與原位土壤相比，向北移植（低溫）的土壤中，細(xì)菌的豐度增加，演替速率升高；向南移植（高溫）的土壤中，細(xì)菌的豐度降低，而演替速率達(dá)到最高，即穩(wěn)定性不好。推斷這是由于高溫環(huán)境容易引起高的代謝率和更加激烈的生存競爭造成的。
原文鏈接：http://www.nature.com/ismej/journal/vaop/ncurrent/full/ismej201578a.html
參考文獻(xiàn)：
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.
微基生物進(jìn)行微生態(tài)與環(huán)境相關(guān)的研究與應(yīng)用：
]]>重金屬在人體中累積達(dá)到一定程度，會造成慢性中毒。重金屬污染土壤的生態(tài)修復(fù)主要是利用植物或土壤中天然的微生物資源，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬毒性，從而使污染物的濃度降低到可接受的水平，或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，也包括將污染物穩(wěn)定化，以減少其向周邊環(huán)境的擴(kuò)散。重金屬的植物修復(fù)，就是利用植物在水或土壤中固定、降解或提取污染物。重金屬污染的特點是不能被微生物降解而從環(huán)境中徹底消除，只能從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種形態(tài)。
所以重金屬的微生物修復(fù)通過以下途徑：利用微生物化學(xué)、微生物有效性和微生物活性原則，把重金屬轉(zhuǎn)化為較低毒性產(chǎn)物（絡(luò)合態(tài)、脫烷基、改變價態(tài)）；或利用重金屬與微生物的親和性進(jìn)行吸附及生物學(xué)活性最佳的機(jī)會，降低重金屬的毒性和遷移能力。
植物提取修復(fù)是植物修復(fù)中的一種，即通過植物吸收和轉(zhuǎn)運的方式，轉(zhuǎn)移污染土壤中的污染物進(jìn)入植物的可收獲部分，這相當(dāng)于是一種對金屬的濃縮技術(shù)。盡管植物修復(fù)雖然克服了微生物修復(fù)難以收集的缺點，但過量的重金屬往往對植物生長產(chǎn)生抑制，且修復(fù)植物的生物量太小，修復(fù)過程緩慢。因而將二者結(jié)合起來利用微生物強(qiáng)化重金屬植物修復(fù)，可使生物修復(fù)效果的有效性得以提高。
在重金屬污染土壤的生態(tài)修復(fù)過程中微生物主要通過以下幾種方式起作用：
1.通過微生物的吸附、代謝達(dá)到對重金屬消減、凈化作用和固定作用；
2.通過微生物改變重金屬的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固定或生物可利用性降低，減少重金屬的危害；
3.土壤微生物過氧化還原作用改變根際重金屬形態(tài)或產(chǎn)生的有機(jī)酸等方式可能增加金屬的溶解性，提高重金屬的有效性，以利于植物吸收；
4.通過促進(jìn)植物作物生長、提高植物抗病、抗逆能力等方式間接影響修復(fù)效率。