背景簡介
在自然界的各類環境中,都(dōu)有微生物的存在,它們在各自的“崗位”上都(dōu)發(fā)揮著(zhe)或大或小、或多或少的作用。有一些具有特殊功能(néng)的微生物,由于其作用的重要性或特殊性而受到人們的廣泛關注,它們就(jiù)叫(jiào)做功能(néng)微生物,如固氮菌、反硝化菌、氨氧化細菌、甲烷氧化菌等。每種(zhǒng)功能(néng)微生物在分類學(xué)上可能(néng)有很大不同,但卻具有類似的基因使其能(néng)夠發(fā)揮同樣的功能(néng),因此使這(zhè)些功能(néng)細菌發(fā)揮這(zhè)種(zhǒng)特定功能(néng)的基因就(jiù)稱爲功能(néng)基因,如nifH、nosZ、amoA、pmoA。功能(néng)基因測序就(jiù)是針對(duì)這(zhè)些功能(néng)基因設計PCR引物,進(jìn)行建庫然後(hòu)測序。
技術優勢
低成(chéng)本,相比于傳統菌落鑒定,分析通量更高,檢測成(chéng)本更低。
微生物樣本處理經(jīng)驗豐富,
擁有強大的生信分析團隊,提供最全面(miàn)準确的信息分析
技術路線
分析内容
樣本類型
土壤、水體、腸道(dào)内容物、糞便樣本等
建議總DNA起(qǐ)始量:>1μg (較純DNA,無宿主及其他雜質污染)
Q1:功能(néng)基因組測序與16S rDNA、ITS測序有何區别?
A:功能(néng)基因組測序也稱爲特異 PCR 産物測序,功能(néng)基因測序與16S/ITS 測序整體思路類似,都(dōu)屬于擴增子測序,但是細節上存在差異。功能(néng)基因組測序的研究對(duì)象是具有某些特定功能(néng)的微生物,其定向(xiàng)擴增的目标基因爲該功能(néng)基因,而16S/ITS 測序則是擴增16s rDNA和 ITS特定可變區。
天然沸石或硝化抑制劑的添加對(duì)污泥堆肥過(guò)程中抗生素抗性基因的影響
污泥堆肥作爲有效的資源利用,堆肥污泥中大量的ARGs和他們的宿主菌和重金屬接觸時(shí),重金屬會(huì)對(duì)抗生素耐藥菌有選擇作用,選擇機制尚不清楚,研究建立了(A,B和C)三個相同的實驗室規模的反應器,探究天然沸石和硝化抑制劑對(duì)ARGs的影響以及重金屬、MGEs(可遺傳因子)和微生物群落對(duì)ARGs積累的程度。
實驗設計
實驗結果
圖1 左圖,豐度前10位屬構建的群落Heatmap圖
其中A、B、C三組放線菌相對(duì)豐度分别爲28.4%、41.1%、38.1%,表明天然沸石比硝化抑制劑更能(néng)促進(jìn)堆肥腐熟度;右圖,RDA分析結果可知,在不同的處理階段這(zhè)些作用因子對(duì)ARGs的作用不同。
圖2 Network網絡分析顯示ARGs和它們的潛在的宿主菌的共存關系
紫色代表ARGs是增加的,綠色代表ARGs是減少的,連線代表呈現正相關(p<0.05)。點越大表示有關系的數量越多。紫色越深,表示ARG有更多的和其他之間的聯系來增加ARGs,而綠色越深,表示ARG有更多的和其他之間的聯系來減少表示ARGs。
參考文獻
[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.
物種(zhǒng)積累曲線注:
橫坐标代表随機抽取的樣品數量;縱坐标代表抽樣後(hòu)OTU數目。分析說(shuō)明:結果展示持續随機抽樣下新OTU(新物種(zhǒng))出現的速率。在一定範圍内,若曲線表現爲急劇上升則表示此環境中随著(zhe)樣品量的加大有大量新OTU被發(fā)現;當曲線趨于平緩,則表示此環境中的物種(zhǒng)不會(huì)随樣品量的增加而顯著增多,趨于飽和。利用物種(zhǒng)累積曲線可以作爲對(duì)樣品量是否充分的判斷,曲線急劇上升表明樣品量不足,建議增加樣品數量;反之,則表明樣品量已足以反映群落的豐富度。
等級豐度圖注:
圖中不同顔色曲線代表不同的樣品,橫坐标爲OTU豐度等級,縱坐标爲OTU相對(duì)豐度。圖中樣品曲線越平緩,說(shuō)明該樣品物種(zhǒng)組成(chéng)越均勻,樣品曲線越陡峭,說(shuō)明樣品OTU豐度之間差異越大。
圖中的每個點表示一個樣品,同一個組的樣品使用同一種(zhǒng)顔色表示。圖中點的距離越近表示物種(zhǒng)組成(chéng)越相似,同一組樣品之間距離近與其他組樣本距離遠,說(shuō)明樣品生物學(xué)重複好(hǎo)或者同種(zhǒng)
樣品組成(chéng)相似。分析說(shuō)明:當樣品數量龐大時(shí),出現同一組内存在樣本離散在群體之外,說(shuō)明這(zhè)個樣品可能(néng)組間相似性不高,作爲生物學(xué)重複可能(néng)會(huì)影響整個組結果,因此,建議可以結合PCoA圖與樣本柱狀圖結果,對(duì)該離群樣品進(jìn)行分析,判斷是否需要删除該樣品。