環(huán)境微生物之土壤、淤泥、水源

微生物群落的種群多樣性一直是微生物生態(tài)學(xué)和環(huán)境學(xué)科研究的重點(diǎn)。群落結(jié)構(gòu)決定了生態(tài)功能的特性，群落結(jié)構(gòu)變化也是標(biāo)記環(huán)境變化的重要方面。環(huán)境中存在大量的微生物：細(xì)菌、真菌、古菌、藻類(lèi)等。近年來(lái)二代測(cè)序技術(shù)（Next Generation Sequencing，NGS）為研究微生物群落結(jié)構(gòu)提供了新的技術(shù)平臺(tái)?；?6S rDNA/18S rDNA/ITS，Illumina 和Roche?454高通量測(cè)序平臺(tái)對(duì)雙V區(qū)進(jìn)行測(cè)序，能同時(shí)對(duì)樣品中的優(yōu)勢(shì)物種、稀有物種及一些未知的物種進(jìn)行檢測(cè)，并將其含量進(jìn)行數(shù)字化，讓我們更全面的了解環(huán)境微生物的多樣性。

目前，對(duì)于環(huán)境微生物群落多樣性的研究主要包括：

土壤微生物多樣性

土壤是微生物生長(zhǎng)和繁殖的天然培養(yǎng)基。土壤微生物之間相互依賴(lài)、彼此制約，同時(shí)又與周?chē)沫h(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(zhǎng)、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(duì)于探索自然生命機(jī)制、開(kāi)發(fā)超常生物資源、應(yīng)對(duì)全球氣候變化、治理各類(lèi)環(huán)境污染、維持生態(tài)服務(wù)功能及促進(jìn)土壤持續(xù)利用等方面具有重要意義。

?基于16S/18S/ITS序列擴(kuò)增，根據(jù)客戶需求采用不同測(cè)序平臺(tái)（Roche 454和 Illumina），利用NGS高通量測(cè)序技術(shù)，獲得龐大的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)現(xiàn)代生物信息學(xué)手段，獲得微生物總體群落，并通過(guò)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(jìn)而分析微生物與環(huán)境的相互關(guān)系。

淤泥微生物多樣性

通過(guò)對(duì)活性污泥微生物生態(tài)進(jìn)行研究、剖析，找出影響其結(jié)構(gòu)與功能的主要因素及微生物類(lèi)群。對(duì)優(yōu)化活性污泥法處理系統(tǒng)運(yùn)行、提高廢水處理效果具有十分重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和理論探索意義。傳統(tǒng)的研究方法如：TGGE/ DGGE、ERIC-PCR等技術(shù)傳統(tǒng)培養(yǎng)方法只能檢測(cè)到活性污泥中1%~15%的微生物，其中的痕量微生物并不能得到很好的研究結(jié)果，隨著二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)對(duì)文庫(kù)制備方法等進(jìn)行優(yōu)化，基于16S rDNA/18S rDNA/ITS序列，進(jìn)行高通量分析微生物宏基因組，對(duì)于研究淤泥中微生物多樣性提供新的途徑。

水源微生物多樣性

水是生命之源，水體中微生物種類(lèi)繁多，數(shù)量巨大，通過(guò)對(duì)水體微生物的種群結(jié)構(gòu)和多樣性進(jìn)行解析并研究其動(dòng)態(tài)變化，即可為充分了解水源微生物組成、優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)群落功能提供可靠的依據(jù)?；?6S rDNA/18S rDNA/ITS，利用二代測(cè)序（Next Generation Sequencing，NGS）技術(shù)（454 GS FLX,Illimina HiSeq,MiSeq）來(lái)分析水源（包括河水、湖水、冰川融水、海水等）微生物（包括原核微生物、真核微生物）的多樣性，解析不同環(huán)境樣本中的微生物多樣性差異，同時(shí)，第二代高通量測(cè)序擁有龐大的數(shù)據(jù)信息，更能進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析出不同的水源環(huán)境中影響微生物群落及多樣性的主要因素。

水源微生物-深海

Distinctive Microbial Community Structure in Highly Stratified Deep-Sea Brine Water Columns. 2013. Applied and Environmental Microbiology.

水源微生物-紅海

Vertical stratification of microbial communities in the Red Sea revealed by 16S rDNA pyrosequencing. 2011. The ISME Journal.

水源微生物-生水

Microbial community structures in a closed raw water distribution system biofilm as revealed by 454-pyrosequencing analysis and the effect of microbial biofilm communities on raw water quality. 2013.Bioresource Technology.

水源微生物-鹽度

Transitions in bacterial communities along the 2000km salinity gradient of the Baltic Sea. 2011.The ISME Journal.