土壤微生物多样性分析

土壤是微生物生长和繁殖的天然培养基。土壤微生物之间相互依赖、彼此制约，同时又与周围的环境因子相互作用、往复调控。自然或干扰条件下土壤微生物的群落结构、种群消长、生理代谢、遗传变异及其演替有一定的规律，因此土壤微生物多样性研究对于探索自然生命机制、开发超常生物资源、应对全球气候变化、治理各类环境污染、维持生态服务功能及促进土壤持续利用等方面具有重要意义。

基于16S/18S/ITS序列扩增，根据客户需求采用不同测序平台（Roche 454和 Illumina），利用NGS高通量测序技术，获得庞大的数据信息，通过现代生物信息学手段，获得微生物总体群落，并通过RDA，CCA，NMDS分析，找到环境因子（pH，C/N，湿度，总氮，总磷，TOC，含水量等）与微生物群落组成的相关性，进而分析微生物与环境的相互关系。

研究现状

1、 Congcong Shen等对长白山不同海拔高度，分布有不同植被的土壤微生物进行分析，研究菌落组成的差异及这种差异产生的影响因素与微生物群落之间的相互关系。得到结论，pH能更好的预测不同海拔高度细菌分布，植被类型可能通过改变C/N来间接影响不同海拔高度细菌的分布情况。
Soil pH drives the spatial distribution of bacterial communities along elevation onChangbai Mountain
Congcong Shen, Jinbo Xiong, Huayong Zhang, Youzhi Feng, Xiangui Lin,Xinyu Li,Wenju Liang, Haiyan Chu
Soil Biology & Biochemistry 57 (2013) 204e211

样本质量：0.5g土壤
土壤样本基因组DNA抽提试剂盒：FastDNA SPIN Kit for soil (MP Biomedicals, Santa Ana, CA)
分析区域：16S rRNA V4-V5高变区
测序平台使用：Roche FLX 454 pyrosequencing
主要结论：
（1）不同样本微生物在门的水平上的群落结构分析

（2）不同海拔高度微生物群落的CCA（Canonical correspondence analysis）分析，得到不同海拔高度样本中微生物群落受环境因子（土壤pH、海拔高度、碳氮比、总有机碳、降雨量）影响的差异。

（3）主要微生物群落的相对丰度与不同海拔高度土壤pH之间的相互关系。

2、 Sizhong Yang等研究沿中俄原油管的永冻层土壤中细菌的群落分析。
Pyrosequencing Investigation into the Bacterial Community in Permafrost Soils along the China-Russia Crude Oil Pipeline (CRCOP)
Sizhong Yang, Xi Wen, Huijun Jin, Qingbai Wu
plos one,December 2012 | Volume 7 | Issue 12 | e52730
土壤样本基因组DNA抽提试剂盒：Power Soil DNA Isolation Kit (MOBIO, USA)
16S rRNA分析区域：V1-V3高变区
测序平台：Roche FLX 454
主要结论：
（1）Rarefaction Curve：不同样本稀释曲线分析取样深度是否合理。

（2）群落结构分析：不同样本在门的水平上细菌群落的组成分析

（3）Heatmap：细菌在目得水平上，12个样本中前100个目得细菌菌落分布分析。

（4）PCA分析和NMDS分析：PCA分析显示不同位点的微生物群落组成不同。NMDS分析表明上面冻融层土壤的微生物群落在某种程度上与环境参数总有机碳、总氮、总磷、含水量相关。

（5）VEEN图：分别分析Upper active layer（1300，2300，3300 和 4300）、Lower active layer（1500，2500，3500 和4500)、Permafrost table （1600，2600，3600和4600）样本中OTU的相似性。