服务介绍

功能微生物是在自然界中由于其功能的重要性而受到广泛关注的一类微生物，如硝化细菌、反硝化菌、氨 氧化细菌、硫酸盐还原菌、固氮菌、固氮菌等。每种功能微生物在分类学上可能有很大不同，但却具有相类似的基因使其能够发挥同样的功能，因此使这些功能细菌发挥这种特定功能的基因就称为功能基因，如 nxrA、nirS/nirK、amoA、dsrB、nifH、nifH。功能基因测序，作为一类特殊的微生物扩增测序项目，是根据复杂环境中具有特殊功能的微生物基因序列设计引物，用该引物进行 PCR 扩增，建库后高通量测序。功能基因测序可有效研究特定环境中的功能微生物物种信息， 包括：功能微生物物种差异、分类和丰度等，并与每个采样点的环境因子相结合，可以同时分析环境因子与功能细菌群落结构的关系，因此对复杂环境中的微生物构成研究有重要的指导作用。

技术参数及分析内容

技术优势

据量大： 不低于5万 reads/样品， 可发现环境微生物群落中新的功能微生物， 以及检测痕量功能菌。

准确性：保证数据的准确性，样品无偏差。

方案灵活多变性：可根据不同研究目的灵活设计实验方案，解决各类微生物的检测需求。

真实性：高通量测序，测序结果真实，客观还原菌群结构及丰度比例

技术参数

推荐区域	样品要求	测序策略	数据要求
需客户提供(目前已有固氮基因nifH，返硝化菌nirK/nirS，抗性基因等项目经验，详件下方功能基因列表)。	样品类型：环境DNA，样本无明显降解； 样品需求量：总量>500ng； 浓度≥ 20ng/μL； 浓度：OD260/280=1.7-20	Illumina2×250 Illumina2×150	每个样本有效序列≥5万条；Raw data Q30数据达到70%以上，Clean data Q30数据达到80%以上。

功能基因列表

类别	基因缩写	蛋白名称
氮循环（固氮作用）	nifH	固氮酶铁蛋白（Nitrogenase iron protein）
氮循环（反硝化作用）	narG	膜结合硝酸盐还原酶（Nitrate reductase alpha subunit）
氮循环（反硝化作用）	nirK	亚硝酸盐还原酶（Copper-containing nitrite reductase）
氮循环（反硝化作用）	nirS	细胞色素cdl型亚硝酸还原酶 Nitrite reductase(Cytochrome edl) (Cytochrome oxidase)(Hydroxylamine reductase)
氮循环（反硝化作用）	norB	一氧化氮还原酶（Nitric oxide reductase subunit B）
氮循环（反硝化作用）	nosZ	一氧化二氮还原酶 Nitric oxide reductase（1.7.2.4）（N(2)）（N2O reductase）
磷循环	phoD	碱性磷酸酶（Alkline phosphatase PhoD）
其它	cbbL	固碳：1，5-二磷酸核酮糖羚化酶/加氧酶基因
其它	Methane archaea	产甲烷古菌（Methane archaea）
氮循环（硝化作用）	amoA	氨氧化作用（古菌）
其它	AMF	丛枝菌根真菌

技术路线

分析内容

标准分析
数据统计与优化		OTU分类分析
原始序列数据统计	优化序列数据统计	OTU聚类分析	分类学分析
核酸序列翻译		物种注释统计	进化树分析
群落组成分析		Alpha多样性分析
单样本物种组成饼图	单样本多极物种组成图	多样性指数分析	多样性指数差异分析
分类学系统组成树	物种总丰度柱状图	稀释性曲线	Shannon-Wiener曲线
丰度分布Bubble图	多样本群落结构柱状图	Rank-Abundance曲线	物种累积曲线
样本聚类树状图	Heatmap热图
Metastats分析
Beta多样性分析
Venn图分析	样本聚类树图
PCA分析	PCoA分析
NMDS分析	ADONIS分析
Lefse分析
高级分析
环境因子分析		可选分析
Mantel test分析	Bioenv分析	PD分析	3D-PCoA分析
物种与环境因子相关性分析	RDA/CCA分析	PLS-DA分析	ANOSIM分析
		Metagenoeseq分析	Wilcoxon秩和检验/ANOVA分析
		PICRUSt功能分析	优势物种网络图分析
		Indicator分析	OTU富集三元相图