背景简介
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,它们就叫做功能微生物,如固氮菌、反硝化菌、氨氧化细菌、甲烷氧化菌等。每种功能微生物在分类学上可能有很大不同,但却具有类似的基因使其能够发挥同样的功能,因此使这些功能细菌发挥这种特定功能的基因就称为功能基因,如nifH、nosZ、amoA、pmoA。功能基因测序就是针对这些功能基因设计PCR引物,进行建库然后测序。
技术优势
低成本,相比于传统菌落鉴定,分析通量更高,检测成本更低。
微生物样本处理经验丰富,
拥有强大的生信分析团队,提供最全面准确的信息分析
技术路线
分析内容
样本类型
土壤、水体、肠道内容物、粪便样本等
建议总DNA起始量:>1μg (较纯DNA,无宿主及其他杂质污染)
Q1:功能基因组测序与16S rDNA、ITS测序有何区别?
A:功能基因组测序也称为特异 PCR 产物测序,功能基因测序与16S/ITS 测序整体思路类似,都属于扩增子测序,但是细节上存在差异。功能基因组测序的研究对象是具有某些特定功能的微生物,其定向扩增的目标基因为该功能基因,而16S/ITS 测序则是扩增16s rDNA和 ITS特定可变区。
天然沸石或硝化抑制剂的添加对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因的影响
污泥堆肥作为有效的资源利用,堆肥污泥中大量的ARGs和他们的宿主菌和重金属接触时,重金属会对抗生素耐药菌有选择作用,选择机制尚不清楚,研究建立了(A,B和C)三个相同的实验室规模的反应器,探究天然沸石和硝化抑制剂对ARGs的影响以及重金属、MGEs(可遗传因子)和微生物群落对ARGs积累的程度。
实验设计
实验结果
图1 左图,丰度前10位属构建的群落Heatmap图
其中A、B、C三组放线菌相对丰度分别为28.4%、41.1%、38.1%,表明天然沸石比硝化抑制剂更能促进堆肥腐熟度;右图,RDA分析结果可知,在不同的处理阶段这些作用因子对ARGs的作用不同。
图2 Network网络分析显示ARGs和它们的潜在的宿主菌的共存关系
紫色代表ARGs是增加的,绿色代表ARGs是减少的,连线代表呈现正相关(p<0.05)。点越大表示有关系的数量越多。紫色越深,表示ARG有更多的和其他之间的联系来增加ARGs,而绿色越深,表示ARG有更多的和其他之间的联系来减少表示ARGs。
参考文献
[2]Junya Zhang, Meixue Chen, Qianwen Sui, et al. Impacts of addition of natural zeolite or a nitrification inhibitor on antibiotic resistance genes during sludge composting[J]. Water Research, 2016, 91: 339-349.
物种积累曲线注:
横坐标代表随机抽取的样品数量;纵坐标代表抽样后OTU数目。分析说明:结果展示持续随机抽样下新OTU(新物种)出现的速率。在一定范围内,若曲线表现为急剧上升则表示此环境中随着样品量的加大有大量新OTU被发现;当曲线趋于平缓,则表示此环境中的物种不会随样品量的增加而显著增多,趋于饱和。利用物种累积曲线可以作为对样品量是否充分的判断,曲线急剧上升表明样品量不足,建议增加样品数量;反之,则表明样品量已足以反映群落的丰富度。
等级丰度图注:
图中不同颜色曲线代表不同的样品,横坐标为OTU丰度等级,纵坐标为OTU相对丰度。图中样品曲线越平缓,说明该样品物种组成越均匀,样品曲线越陡峭,说明样品OTU丰度之间差异越大。
图中的每个点表示一个样品,同一个组的样品使用同一种颜色表示。图中点的距离越近表示物种组成越相似,同一组样品之间距离近与其他组样本距离远,说明样品生物学重复好或者同种
样品组成相似。分析说明:当样品数量庞大时,出现同一组内存在样本离散在群体之外,说明这个样品可能组间相似性不高,作为生物学重复可能会影响整个组结果,因此,建议可以结合PCoA图与样本柱状图结果,对该离群样品进行分析,判断是否需要删除该样品。