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- 16s,18s,ITS等扩增子基因测序，鉴定群落的结构和组成
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- 2025年07月15日
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上海美吉生物医药科技有限公司
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微生物多样性测序
产品介绍
微生物多样性测序（又称扩增子测序）是利用二/三代测序平台，对16S rDNA/18S rDNA/ITS/功能基因等特定区段PCR产物进行高通量测序，突破传统微生物不可培养的缺点，获得环境样本中的微生物群落结构、进化关系以及微生物与环境相关性等信息。
适用范围
1. 医学领域：常见疾病与人体微生物的关系；
2. 动物领域：肠道、瘤胃（如产甲烷菌类群）与动物健康/营养消化研究等；
3. 农业领域：根际微生物与植物互作、农业耕作/施肥处理与土壤微生物群落等；
4. 环境领域：雾霾处理、污水治理、石油降解、酸性矿水处理及海洋环境等；
5. 特殊极端环境：极端环境条件下的微生物类群研究。
美吉优势
1. 美吉I-Sanger微生物多样性云平台，引领微生物多样性数据分析进入交互时代，实现全面、灵活、专业、安全的数据交付和分析方式。
拥有标准化操作实验室和高通量测序技术平台，实验周期短，质量可靠。
2. 采用Illumina PE300测序平台，满足多对引物的测序长度，并根据不同的测序要求提供不同的解决方案，提供高质量的数据。
3. 业务方向多元化，可提供微生物与环境，微生物与农牧业及微生物与健康等多领域服务。
4. 众多成功案例，强大技术支撑、个性方案设计使美吉生物在微生物群落多样性测序及分析方面处于国内领先地位。
5. 美吉生物利用各组学技术为客户在微生态领域发表文章1600+篇，其中宏组学文章40+篇，累计影响因子5000+。
实验流程
生信分析
送样指导
1. 环境样本：土壤5-10 g，污泥/沉积物5-10 g，水体-滤膜过滤至有可见覆盖物，粪便3-5 g，血液10 mL；
2. DNA：总量 ≥ 1 μg，浓度 ≥ 10 ng/μL，OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解，无污染；
3. 送样管务必标清样品编号，管口使用Parafilm膜密封；
4. 样品保存期间切忌反复冻融，送样时使用干冰运输。
案例解读
驯养家蚕及其野生食桑近亲肠道细菌和真菌群落
家蚕（B. mori）是用于丝绸生产的重要经济型人工驯化昆虫，同时也是基础和应用研究中强有力的昆虫模型。遗传学研究表明微生物在家蚕进化过程中起到了重要的作用。随着高通量测序技术的发展，研究者已经对很多生存在动物体内的微生物群落特征进行了研究。与大多数动物一样，家蚕也与大量非致病的微生物密切相关，但是对其肠道微生物群落的研究却很少。
浙江大学邵勇奇团队利用基于培养的技术（PCR-DGGE）和基于非培养的高通量测序技术（NGS），对与家蚕及其近亲A. Major和D. pyloalis相关联的微生物群落进行了系统的研究。由于很多肠道微生物的研究都基于DNA测序，并不能区分这些微生物是失活的还是真正活跃在宿主内的，因此本文利用rRNA-Seq来鉴别那些代谢活跃的微生物。
实验设计：
实验结果
图1 家蚕（B. mori）肠道微生物的空间结构。（a）前肠具有较高的群落多样性；（b）PCoA分析揭示不同肠道区域的微生物群分别聚集。
图2 家蚕连续生活史中肠道细菌的动态变化。（a）家蚕（B. mori）整个生活史细菌多样性的变化；（b）柱形图显示家蚕整个生活史中的优势菌门；（c）Venn图分析揭示，14个细菌一直存在于幼虫期（L1-L5）；（d）来自相同生活史阶段的细菌群落出现相对紧密的聚类，但是来自不同的生活史阶段的却差异明显；（e）在属水平，所有的幼虫样本明显的分为2个分支。
家蚕（B. mori）是用于丝绸生产的重要经济型人工驯化昆虫，同时也是基础和应用研究中强有力的昆虫模型。遗传学研究表明微生物在家蚕进化过程中起到了重要的作用。随着高通量测序技术的发展，研究者已经对很多生存在动物体内的微生物群落特征进行了研究。与大多数动物一样，家蚕也与大量非致病的微生物密切相关，但是对其肠道微生物群落的研究却很少。
浙江大学邵勇奇团队利用基于培养的技术（PCR-DGGE）和基于非培养的高通量测序技术（NGS），对与家蚕及其近亲A. Major和D. pyloalis相关联的微生物群落进行了系统的研究。由于很多肠道微生物的研究都基于DNA测序，并不能区分这些微生物是失活的还是真正活跃在宿主内的，因此本文利用rRNA-Seq来鉴别那些代谢活跃的微生物。
实验设计：
实验结果
图1 家蚕（B. mori）肠道微生物的空间结构。（a）前肠具有较高的群落多样性；（b）PCoA分析揭示不同肠道区域的微生物群分别聚集。
图2 家蚕连续生活史中肠道细菌的动态变化。（a）家蚕（B. mori）整个生活史细菌多样性的变化；（b）柱形图显示家蚕整个生活史中的优势菌门；（c）Venn图分析揭示，14个细菌一直存在于幼虫期（L1-L5）；（d）来自相同生活史阶段的细菌群落出现相对紧密的聚类，但是来自不同的生活史阶段的却差异明显；（e）在属水平，所有的幼虫样本明显的分为2个分支。
常见问题
- 取样需要取多少个生物学重复？
- 微生物多样性与宏基因组的区别？
- 为什么选择Illumina PE300平台？
4. 抽平是否为群落多样性分析中的必需环节？
抽平是指按照一定数量或样本序列最低数量，将所有样本的序列随机抽取至统一数据量。抽平不是必须环节。抽平一般是指样品的数据量差别比较大，为了后续结果的一致性，需要对样品的测序量进行随机抽取（取最低条数或某一指定序列条数），然后进行后续分析。当样本之间的数据量相差较大时，抽平分析的结果在统计学上更具有意义，现在一些杂志的审稿人会要求对数据进行抽平分析。
5. 什么是OTU?
OTU（Operational Taxonomic Units）即操作分类单元。在微生物多样性分析中通常将相似性高于97%的序列定义为一个OTU，每个OTU即为理论上的一个物种。
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