土壤是微生物生長和繁殖的天然培養基。土壤微生物之間相互依賴、彼此制約，同時又與周圍的環境因子相互作用、往復調控。自然或干擾條件下土壤微生物的群落結構、種群消長、生理代謝、遺傳變異及其演替有一定的規律，因此土壤微生物多樣性研究對于探索自然生命機制、開發超常生物資源、應對全球氣候變化、治理各類環境污染、維持生態服務功能及促進土壤持續利用等方面具有重要意義。
基于16S/18S/ITS序列擴增，根據客戶需求采用不同測序平臺（Roche 454和 Illumina），利用NGS高通量測序技術，獲得龐大的數據信息，通過現代生物信息學手段，獲得微生物總體群落，并通過RDA，CCA，NMDS分析，找到環境因子（pH，C/N，濕度，總氮，總磷，TOC，含水量等）與微生物群落組成的相關性，進而分析微生物與環境的相互關系。
研究現狀
1、 Congcong Shen等對長白山不同海拔高度，分布有不同植被的土壤微生物進行分析，研究菌落組成的差異及這種差異產生的影響因素與微生物群落之間的相互關系。得到結論，pH能更好的預測不同海拔高度細菌分布，植被類型可能通過改變C/N來間接影響不同海拔高度細菌的分布情況。
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
樣本質量：0.5g土壤
土壤樣本基因組DNA抽提試劑盒：FastDNA SPIN Kit for soil (MP Biomedicals, Santa Ana, CA)
分析區域：16S rRNA V4-V5高變區
測序平臺使用：Roche FLX 454 pyrosequencing
主要結論：
（1）不同樣本微生物在門的水平上的群落結構分析
（2）不同海拔高度微生物群落的CCA（Canonical correspondence analysis）分析，得到不同海拔高度樣本中微生物群落受環境因子（土壤pH、海拔高度、碳氮比、總有機碳、降雨量）影響的差異。
（3）主要微生物群落的相對豐度與不同海拔高度土壤pH之間的相互關系。
2、 Sizhong Yang等研究沿中俄原油管的永凍層土壤中細菌的群落分析。
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?
土壤樣本基因組DNA抽提試劑盒：Power Soil DNA Isolation Kit (MOBIO, USA)
16S rRNA分析區域：V1-V3高變區
測序平臺：Roche FLX 454
主要結論：
（1）Rarefaction Curve：不同樣本稀釋曲線分析取樣深度是否合理。
（2）群落結構分析：不同樣本在門的水平上細菌群落的組成分析
（3）Heatmap：細菌在目得水平上，12個樣本中前100個目得細菌菌落分布分析。
（4）PCA分析和NMDS分析：PCA分析顯示不同位點的微生物群落組成不同。NMDS分析表明上面凍融層土壤的微生物群落在某種程度上與環境參數總有機碳、總氮、總磷、含水量相關。
（5）VEEN圖：分別分析Upper active layer（1300，2300，3300 和 4300）、Lower active layer（1500，2500，3500 和4500)、Permafrost table （1600，2600，3600和4600）樣本中OTU的相似性。
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實驗流程：
技術路線：
基因組DNA抽提：
針對客戶的樣本來源不同，我們針對性優化不同的基因組抽提方法，已達到提取效果最佳。
擴增區域的選擇:
細菌16S區域的選擇
真菌18S區域的選擇
原核微生物16S、真核微生物18S PCR、真菌ITS、功能基因目的片段的LEA-Seq PCR擴增
根據樣品基因組DNA濃度及預實驗電泳結果，調整模板的量及PCR循環數，進行低偏差LEA-Seq PCR擴增，確保每個樣品擴增結果亮度明顯，條帶單一。
多樣本平行測序
1.多樣本同時進行高通量測序，樣本數目高達上百個。
2.各樣本之間通過barcode標簽進行區分。
3.微基生物生物自己開發了一套穩定的多樣本平行測序分析方案，分析結果準確詳盡。
生物信息學分析
1. 數據回歸樣品
根據barcode信息將測序數據回歸樣品
2. 數據統計分析
有效序列及優化序列的數據統計，可提供準確的reads數據的統計
3.單樣品數據分析
1）計算菌落多樣性和豐度指數
2）取樣深度測試（Rarefaction Curve）
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3）序列聚類OUT分類學表
4.多樣品數據分析
1）各樣品群落結構分析柱狀圖
2）全樣品相似度分析樹狀圖
3）樣品OTU分布比較-VENN圖
可以進行2樣本、3樣本、4樣本、5樣本的VENN圖
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4）Heatmap熱圖分析
5）組間顯著性差異分析（metastats分析）
6）PCA分析(Principal Component Analysis)
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7）RDA分析
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8）OTU分類學信息統計表
高級生物信息學統計分析：
1 微生物種類分級進化樹分析
2 網絡圖分析方案
3進化樹分析
送樣要求
送樣類型1
(1)樣品類型：糞便，新鮮取樣，凍存于-80℃
(2)樣品需求：≥2g
(3)樣品保存期間切忌反復凍融，送樣時請使用冰袋或干冰運輸
(4)對于本種類型的樣品，我們將采用Qiagen QlAamp DNA tool Mini Kit進行基因組DNA抽提
送樣類型 2
(1) 樣品類型： DNA
(2) 樣品需求量：≥300ng
(3) 樣品濃度： ≥10ng/μL
(4) 樣品純度：OD260/280=1.8-2.0并確保DNA無降解
(5) 樣品保存期間切忌反復凍融，送樣時請使用冰袋或干冰運輸
(6) 對于本種類型的樣品，我們在檢測完樣品的質量后，進行PCR擴增等后續試驗。