微生物組學(xué)是研究特定環(huán)境中微生物群落的行為、相互作用和功能。微生物組測序是一項革命性的技術(shù)，它允許科學(xué)家深入探索和理解人體內(nèi)及環(huán)境中微生物群落的復(fù)雜性，揭示微生物種類的多樣性、豐度和功能，為我們打開了一扇了解微生物如何影響人類健康、生態(tài)環(huán)境及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大門。而對16S/ITS rDNA可變區(qū)進行靶向測序為微生物分類提供了一種快速且經(jīng)濟的方法，并能夠在屬-種水平上實現(xiàn)分類，是一種廣泛應(yīng)用的微生物群落分析技術(shù)。

微生物組學(xué)在人體、環(huán)境和工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

為了持續(xù)助力微生物組學(xué)研究，華大智造基于DNBSEQ-G99和DNBSEQ-E25測序平臺，推出微生物組靶向宏條形碼測序組合產(chǎn)品，即日起開放訂購。

微生物組靶向宏條形碼測序組合產(chǎn)品示意圖

核心優(yōu)勢

• 應(yīng)用場景豐富，基于主流的rDNA可變區(qū)域設(shè)計，適配多種樣本類型，充分滿足人體、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境等場景微生物組學(xué)研究的需求；
• 集成核酸提取、文庫制備、測序和分析的產(chǎn)品，一站式滿足客戶需求；
• 搭載中小型測序平臺，G99可極速完成PE300測序，E25無懼顛簸，可在海上穩(wěn)定、高質(zhì)地完成測序；

性能表現(xiàn)

• 樣本類型：Zymo標(biāo)準(zhǔn)品

以下2組數(shù)據(jù)是以Zymo標(biāo)準(zhǔn)品為樣本進行16SV3V4和16SV4測序分析，來評估物種檢出率、物種豐度準(zhǔn)確性和重復(fù)性。結(jié)果如圖1和2所示，預(yù)期物種全部檢出，實測豐度與理論豐度接近，且批次間和批次內(nèi)的重復(fù)性好。

圖1 Zymo標(biāo)準(zhǔn)品菌種豐度堆疊柱狀圖（DNBSEQ-G99_16SV3V4）

圖2 Zymo標(biāo)準(zhǔn)品菌種豐度堆疊柱狀圖（DNBSEQ-E25_16SV4）

• 樣本類型：人類糞便

以下數(shù)據(jù)是以人類糞便為樣本，分別進行16SV3V4和ITS2測序分析的結(jié)果。如圖3和4所示，分別鑒定出Prevotella普雷沃氏菌屬、Alloprevotella擬普雷沃菌屬、Lachnospira毛螺菌屬等和Saccharomyces酵母菌屬、Candida念珠菌屬、Nigrospora黑孢霉屬等，這些都是腸道中常見的細(xì)菌和真菌群落。

圖3 糞便樣本菌種豐度堆疊柱狀圖（DNBSEQ-G99_16SV3V4）

圖4 糞便樣本菌種豐度堆疊柱狀圖（DNBSEQ-G99_ITS2）

• 樣本類型：酒醅

以下數(shù)據(jù)是以酒醅為樣本，分別進行16SV4和ITS1測序分析的結(jié)果。如圖5和6所示，分別鑒定出Weissella魏斯氏菌屬、Lactobacillu乳桿菌屬、Oceanobacillus大洋芽孢桿菌屬、Pediococcus片球菌屬等酒醅中常見的細(xì)菌群落和Mucor毛霉菌屬、Paecilomyces擬青霉屬、Aspergillus黃曲霉等常見的真菌菌群。

圖5 酒醅菌種豐度堆疊柱狀圖（DNBSEQ-E25_16SV4）

圖6 酒醅菌種豐度堆疊柱狀圖（DNBSEQ-G99_ITS1）

• 樣本類型：葉片表面清洗液

以下數(shù)據(jù)是以葉片表面清洗液為樣本進行ITS1測序分析，如圖7所示，鑒定出Cladosporium分支孢子菌屬、Nigrospora黑孢霉屬、Curvularia彎孢霉屬，Elsinoe痂囊腔菌屬、Lachnum粒毛盤菌屬等常見的引起葉片病變的真菌菌群。

圖7 葉片表面菌種豐度堆疊柱狀圖（DNBSEQ-G99_ITS1）

• 樣本類型：中國南海深海沉積物

以下數(shù)據(jù)為中國南海深海沉積物樣本，采用16SV4和DNBSEQ-E25在海上完成測序的分析數(shù)據(jù)，如圖8所示，該樣本中檢出了人類未培養(yǎng)過的細(xì)菌和古菌，如綠彎菌，酸桿菌，變形菌等。并進行了功能基因注釋，為深入了解深海重要微生物類群的生物地球化學(xué)機制提供重要的參考。

圖8 物種分布堆疊圖

經(jīng)驗證，華大智造微生物組靶向宏條形碼測序組合產(chǎn)品已適配多種樣本類型，覆蓋微生物領(lǐng)域豐富的應(yīng)用場景，并具有優(yōu)異的檢測性能和強大的分析功能，可作為微生物組學(xué)研究的理想工具。

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參考文獻：

[1]Toward a Predictive Understanding of Earth’s Microbiomes to Address 21st Century Challenges. ASM Journals.2016.