þ 宏基因组测序

对特定环境（或者特定生境）样品中的微生物群体基因组进行高通量测序，解读微生物种群结构、多样性与丰度、基因功能活性、微生物与环境，微生物与宿主相互协作关系。该方法摆脱了微生物分离纯培养的限制，扩展了微生物资源的利用空间，为环境微生物群落的研究提供了有效工具。

宏基因组是基于高通量测序技术，对特定环境样品中微生物total DNA进行检测，经过序列组装和基因注释研究，完成全基因组分析。研究内容包括微生物多样性、群落结构、物种分类、进化关系、基因功能、相互关系和微生物与宿主、环境之间相互关系的技术。

相比扩增子测序，宏基因组分析可以深入到菌株层次进行相关检测，发现近缘菌株；同时，宏基因组测序的检测范围不受物种种类限制，覆盖面更为广泛。除了微生物多样性研究之外，宏基因组还能对微生物群落的功能进行注释和分析，结合宏转录组测序更能深入研究其活性成分的功能组成。此外，从功能基因出发，宏基因组可以进一步分析群落中微生物关系，发现致病机制相关重要菌株。

优点

²  宏基因组不依赖于微生物的分离培养，克服了传统的纯培养方法的技术限制，为研究和开发利用占微生物种类99%以上的未可培养的微生物提供了一种新的途径和良好的策略；

²  可以得到环境中丰度较低的，甚至是痕量微生物的信息，为研究低丰度微生物提供了途径；

²  宏基因组学引入了宏观生态的研究理念，对环境中微生物菌群的多样性、功能活性等宏观特征进行研究，可以更准确地反应出微生物生存的真实状态。

实验流程

送样要求

       ²  土壤：10 g；血液：10 mL；污泥/沉积物：5-10 g；

        ²  粪便：3-5 g，收集后-20℃保存；

        ²  水体：原始状态40mL装入50mL离心管或注射器，使用0.2μm滤膜过滤，-20℃保存；

        ²  DNA：总量 ≥ 1 μg、浓度 ≥ 10 ng/μL、1.8 < OD260/280 < 2.0。

生物信息分析流程

生物信息分析内容

原始数据过滤、拼接及结果统计基因预测、非冗余基因集构建、物种注释、基因功能注释

eggNOG 注释、KEGG 注释、CAZy 注释、抗生素抗性基因注释、分级注释丰度差异分析、多样品间 eggNOG 功能比较、多样品间 KEGG 功能比较、丰度差异 KEGG 富集分析、丰度差异分级注释聚类分析、物种丰度注释、稀释曲线、Alpha 多样性分析、物种丰度差异分析、多样品间物种组成聚类分析、多样品间物种组成 PCoA 分析、多样品间物种组成 PCA 分析、多样品间物种组成 NMDS 分析、Venn图、ANOSIM相似性分析、LEfSe分析、RDA/CCA分析、Wilcoxon显著性差异分析、宏基因组物种（MGS）分析、肠型分析

生物信息分析结果展示