微基生物 您自己的微生態(tài)研究團隊|專注微生態(tài)研究與應(yīng)用
土壤微生物多樣性分析? soil microbial diversity?
土壤是微生物生長和繁殖的天然培養(yǎng)基。土壤微生物之間相互依賴、彼此制約，同時又與周圍的環(huán)境因子相互作用、往復(fù)調(diào)控。自然或干擾條件下土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)、種群消長、生理代謝、遺傳變異及其演替有一定的規(guī)律，因此土壤微生物多樣性研究對于探索自然生命機制、開發(fā)超常生物資源、應(yīng)對全球氣候變化、治理各類環(huán)境污染、維持生態(tài)服務(wù)功能及促進土壤持續(xù)利用等方面具有重要意義。
基于16S/18S/ITS序列擴增，根據(jù)客戶需求采用不同測序平臺（Roche 454和 Illumina），利用NGS高通量測序技術(shù)，獲得龐大的數(shù)據(jù)信息，通過現(xiàn)代生物信息學手段，獲得微生物總體群落，并通過RDA，CCA，NMDS分析，找到環(huán)境因子（pH，C/N，濕度，總氮，總磷，TOC，含水量等）與微生物群落組成的相關(guān)性，進而分析微生物與環(huán)境的相互關(guān)系。
研究現(xiàn)狀
1、?Congcong Shen等對長白山不同海拔高度，分布有不同植被的土壤微生物進行分析，研究菌落組成的差異及這種差異產(chǎn)生的影響因素與微生物群落之間的相互關(guān)系。得到結(jié)論，pH能更好的預(yù)測不同海拔高度細菌分布，植被類型可能通過改變C/N來間接影響不同海拔高度細菌的分布情況。
樣本質(zhì)量：0.5g土壤
土壤樣本基因組DNA抽提試劑盒：FastDNA
SPIN Kit for soil (MP Biomedicals, Santa Ana, CA)
分析區(qū)域：16S rRNA V4-V5高變區(qū)
測序平臺使用：Roche FLX 454 pyrosequencing
主要結(jié)論：
（1）不同樣本微生物在門的水平上的群落結(jié)構(gòu)分析
（2）不同海拔高度微生物群落的CCA（Canonical correspondence analysis）分析，得到不同海拔高度樣本中微生物群落受環(huán)境因子（土壤pH、海拔高度、碳氮比、總有機碳、降雨量）影響的差異。
（3）主要微生物群落的相對豐度與不同海拔高度土壤pH之間的相互關(guān)系。
2、 Sizhong Yang等研究沿中俄原油管的永凍層土壤中細菌的群落分析。
土壤樣本基因組DNA抽提試劑盒：Power Soil DNA Isolation Kit (MOBIO, USA)
16S rRNA分析區(qū)域：V1-V3高變區(qū)
測序平臺：Roche FLX 454
主要結(jié)論：
（1）Rarefaction Curve：不同樣本稀釋曲線分析取樣深度是否合理。
（2）群落結(jié)構(gòu)分析：不同樣本在門的水平上細菌群落的組成分析
（3）Heatmap：細菌在目得水平上，12個樣本中前100個目得細菌菌落分布分析。
（4）PCA分析和NMDS分析：PCA分析顯示不同位點的微生物群落組成不同。NMDS分析表明上面凍融層土壤的微生物群落在某種程度上與環(huán)境參數(shù)總有機碳、總氮、總磷、含水量相關(guān)。
（5）VEEN圖：分別分析Upper active layer（1300，2300，3300 和 4300）、Lower active layer（1500，2500，3500 和4500)、Permafrost table （1600，2600，3600和4600）樣本中OTU的相似性。
我們的分析內(nèi)容：
技術(shù)路線
項目分析內(nèi)容
1 基因組抽提電泳檢測圖：
2 設(shè)計并合成引物
3 PCR產(chǎn)物定量及均一化
4 高通量測序
5 生物信息學分析
(1)根據(jù)barcode將大量的測序結(jié)果回歸樣本
(2)通過嚴密準確的程序，統(tǒng)計測序結(jié)果中的最終優(yōu)化序列
(3)OUT（Operational Taxonomic Units）分布統(tǒng)計
(4)菌群多樣性、豐度和測序深度指數(shù)計算及shannon指數(shù)曲線繪制
(5) 稀釋曲線（Rarefaction curve）：檢測樣品的取樣深度情況
(6)OTU分類學綜合信息表
(7)樣品OUT分布的比較–VEEN圖：統(tǒng)計多個樣品中所共有的 OTU 數(shù)目可以反映環(huán)境樣品的相似性及重疊情況
(8) 多樣品相似度比較
(9)微生物群落結(jié)構(gòu)分析
(10) PCA（Principal component analysis）：反映不同樣品中微生物群落組成的相似性以及影響微生物多樣性的主要因素
(11) PCoA (principal coordinate analysis)
(12) RDA（Redundancy analysis）：使用RDA分析，可進行與環(huán)境因子相關(guān)的微生物的篩選
(13) CCA（Canonical correspondence analysis）：使用CCA分析微生物群落與環(huán)境因子的相互關(guān)系
(14) NMDS（Nonmetric Multidimensional Scaling）
送樣要求
送樣類型1
(1)樣品類型：新鮮土壤，凍存于-80℃
(2)樣品需求：≥3g
(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
(4)對于本種類型的樣品，一般采用MOBIO PowerSoil DNA Isolation Kit進行基因組DNA抽提，根據(jù)樣本不同采取最佳抽提方法
送樣類型 2
(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，進行PCR擴增等后續(xù)試驗。
