产品简介微生物多样性测序（又称扩增子测序）是一种利用高通量测序技术对PCR所扩增的16S、18S、ITS等微生物物种特征序列的PCR产物进行检测的研究方法。此类方法不需要对微生物进行分离纯化培养，尤其适用于环境微生物等样本的研究。
技术优势不需纯化培养，高通量检测样本中微生物，可检测不可培养的微生物
技术路线
技术参数▶ 样本要求
土壤：10 g/sample
粪便：3-5 g/sample
血液：10 mL/sample
污泥/沉积物 ：5-10 g/sample
DNA：总量≥1 μg，浓度≥20 ng/μL
▶ 检测平台
测序平台：Nova Seq 6000，Illumina
测序方法：PE250
测序深度：5万/8万reads
▶ 常规项目周期
38个自然日
应用方向
医学领域：常见疾病与人体微生物的关系研究
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
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研究等
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研究等
特殊极端环境：极端环境条件下的微生物类群研究
医学方向—案例分析▶ 海洋微塑料的暴露造成斑马鱼肠道损伤
研究对象： 斑马鱼
期刊： Journal of Hazardous Materials
影响因子： 14.224
时间： 2022年
“微塑料”是指直径从几微米到几毫米的塑料碎片和颗粒，是形状多样的非均匀塑料颗粒混合体，也是一种造成水环境污染的主要载体，被形象地称为“海中的PM2.5”。微塑料（Microplastics, MPs）污染在水生环境中普遍存在，通过富集污染物并在生物体内不断积聚，最终影响整个生态环境（包括人类健康）。许多研究发现，不同营养水平水生生物的消化器官中均含有MPs。聚乳酸（Polylactic Acid, PLA）是一种使用最广泛的生物基塑料，聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate, PET）是一种高产量的石油基塑料。虽然已有研究证实PLA MPs会引起成年斑马鱼、幼年斑马鱼和幼年蜻蜓的一些行为变化和生化功能障碍，但其可生化性对水生动物的潜在影响与传统MPs不同。
▶ 研究结果
为了确定生物基可降解MPs对水生动物消化道的毒理作用，将成年斑马鱼暴露于生物基PLA MPs和石油基PET MPs中15天，比较斑马鱼对两种不同类型MPs的摄食倾向，检测PLA MPs和PET MPs对肠道的损伤。此外，还对斑马鱼肠道16s rDNA基因进行了高通量测序，以评估PLA对肠道菌群失调的影响。与石油基PET MPs相比，生物基PLA MPs对斑马鱼肠道的损伤更大。PLA MPs还会引起肠道微生物群结构和多样性的特殊变化，这些变化与鱼类能量代谢和细胞过程的紊乱有关。推测在可能通过改变肠道菌群的组成对动物健康造成更复杂的影响，因此值得我们进一步关注。
▶ 结果展示
肠道微生物组成的变化，在Ctr组、PET组和PLA组中，斑马鱼肠道微生物的OTU数量分别为2408、1884和1840。暴露于PET 或PLA MPs的斑马鱼肠道微生物多样性大大减少。PET和PLA处理中特有OTU的数目分别为384和931（图5A）。PCoA结果进一步表明PET组与Ctr组相似，而PLA组与Ctr组和PET组有显著差异（R=0.264，p=0.046）。因此，与PET MPs相比，PLA MPs对肠道微生物组成的影响更大。
农学方向—案例分析▶ 根系分泌香豆素与微生物互作改善了拟南芥植物的铁营养
期刊： Cell Host & Microbe
影响因子： 15.923
时间： 2020年
铁(Fe)是植物生长发育所必需的微量营养元素之一，其吸收受PH影响，缺铁会抑制植物的生长，降低产量等。根际微生物区系对土壤传播的真菌病原体提供间接保护。香豆素（coumarins）可直接增强顽固铁源的可移动性，同时影响植物根际的微生物群落结构；但香豆素如何影响不同矿物质养分土壤中根际微生物从而影响植物产量的机制尚不清楚。
研究人员以两种不同铁环境下的土壤中种植野生型及香豆素合成及分泌相关基因的突变体的根和叶为研究对象，基于转录组学、16S和IPC-MS技术平台，发现在缺Fe环境下，植物分泌的香豆素是植物与微生物群落相互作用的有利媒介。这些特殊的代谢物改善根际微生物群落组分，从而活化土壤铁营养，促进铁吸收。
文章首先通过观测野生型和突变型植株在微酸性CAS和碱性IS土壤中的生长，发现香豆素的合成对铁质缺乏土壤的植物生长很重要；进一步16S rRNA测序分析，发现香豆素的生物合成（尤其是东莨菪素和秦皮素）对植株的生长和根际微生物的起决定性作用；同时也发现了植物中与copoletin和fraxetin合成及分泌相关的基因也是根际微生物群落应对植物缺铁所必不可少的。
图1.香豆素的生物合成在ASV水a平上重组了根系微生物群落
通过转录组学分析发现与缺铁响应、铁稳态调控与运输、离子运输等相关基因的表达量在缺铁条件下生长的f6’h1突变体中受到诱导，而与是否添加SynCom无关，表明植物通过分泌香豆素激活微生物介导的铁活化过程而缓解铁缺乏的，而不是通过改变微生物群落和香豆素直接起作用。
图2.细菌协同蛋白能改善植物铁营养，缓解铁中毒反应，并以香豆素依赖性的方式调节防御基因
Christopher J Harbort, et al. Root-Secreted Coumarins and the Microbiota Interact to Improve lron Nutrition
in Arabidopsis. Cell Host Microbe . 2020 Dec 9;28(6):825-837 .e6.
