菌群多樣性組成譜分析
高通量測序分析環境微生物（微生物菌群分析、微生物多樣性分析、微生物群落分析）
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研究對象：
樣品來源：土壤、海洋、活性污泥、動物腸道、糞便、酒曲、窖泥、發酵液、菌劑、食品等；
樣品形式：環境樣品、基因組DNA、PCR產物；
菌群多樣性組成譜測序研究
菌群多樣性組成譜測序以細菌/古菌16S rRNA基因可變區、真菌18S rRNA基因可變區或真菌ITS（Internal transcribed spacer）內轉錄間隔區等微生物特征序列（Signature sequence）為靶點，通過檢測序列的變異和數量，反映菌群中各類微生物物種的身份和豐度，從而快速解碼菌群物種分布特征，闡明樣本間多樣性和組成差異，進而發現差異相關物種。
產品特點
1. 直接對菌群樣本中的微生物特征序列進行擴增檢測，簡單快速且性價比高，并克服了絕大部分微生物無法純培養的難題；
2. 自動化、專業的DNA提取流程，配合高保真DNA聚合酶進行PCR擴增，并嚴格把控擴增循環數，確保菌群組成客觀真實；
3. 使用Illumina MiSeq的小型化測序平臺，周期更短，讀長更長（2´300 bp），每個樣本都能一次性獲得數萬條序列，即使低豐度物種也能精確定量；
4. 多種物種注釋數據庫可選，根據樣本來源按需選擇Greengenes/Silva/HOMD/RDP/Unite/MaarjAM等數據庫，最優化物種的分類鑒定；
5. 可對菌群進行代謝功能預測，通過組成數據，解讀潛在功能，并能指導后續宏基因組測序研究。
實驗流程
微生物組總DNA提取→目標片段PCR擴增→擴增產物檢測定量→測序文庫制備→上機進行高通量測序
分析流程
典型分析結果展示
菌群物種分類組成的Krona交互展示圖
UniFrac PCoA分析的樣本三維排序圖
LEfSe組間差異物種的顯著性排序圖
LEfSe組間差異物種的分類等級樹圖
RDA約束排序圖
物種互作關聯網絡圖
基于16S rRNA基因的PICRUSt功能預測小提琴圖
值得一試的深度分析內容
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分析項目 |
分析要求 |
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CAP主坐標典型相關分析 |
分組≥ 2 |
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菌群分型（Enterotype）分析 |
樣本≥ 20 |
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ROC曲線建模驗證分析 |
分組≥ 2 |
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OTU—樣本二分網絡分析 |
樣本≥ 3 |
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物種——功能一致性Circos分析 |
樣本≥ 3 |
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分析內容
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分析項目 |
分析 |
備注 |
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基礎分析項目 |
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原始測序數據的質控 |
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1 |
原始測序數據的處理 |
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2 |
疑問序列的剔除 |
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3 |
高質量序列長度分布統計 |
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序列歸并和OTU劃分 |
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1 |
OTU劃分 |
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2 |
OTU分類地位鑒定 |
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3 |
OTU精簡和分類鑒定結果統計 |
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4 |
多樣本共有OTU的Venn圖分析 |
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樣本（組）≤ 5 |
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常規分析項目 |
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Alpha多樣性分析 |
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1 |
Rarefaction稀疏曲線 |
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2 |
Specaccum物種累積曲線 |
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樣本≥ 10 |
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3 |
豐度等級曲線 |
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4 |
Alpha多樣性指數計算 |
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分類組成分析 |
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1 |
各分類水平的微生物類群數統計 |
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2 |
各分類水平的分類學組成分析 |
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3 |
Metastats分析 |
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樣本（組）≥ 2 |
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4 |
LEfSe分析 |
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分組≥ 2 |
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群落組成交互式可視化 |
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1 |
系統發育樹構建 |
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2 |
MEGAN可視化展示 |
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3 |
GraPhlAn可視化展示 |
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4 |
Krona交互式展示 |
√ |
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5 |
熱圖分析 |
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樣本≥ 3 |
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Beta多樣性分析 |
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1 |
PCA分析 |
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樣本≥ 3 |
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2 |
UniFrac-PCoA分析 |
√ |
樣本≥ 3 |
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3 |
UniFrac-MDS分析 |
√ |
樣本≥ 5 |
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4 |
UniFrac-UPGMA聚類分析 |
√ |
樣本≥ 3 |
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5 |
基于UniFrac距離的多組比較和箱線圖展示 |
√ |
分組≥ 2 |
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高級分析項目 |
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菌群比較分析和關鍵物種篩選 |
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1 |
RDA分析 |
√ |
樣本≥ 3：提供影響因素數值或分組≥ 2 |
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2 |
PLS-DA分析 |
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分組≥ 2 |
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3 |
Adonis/PERMANOVA分析 |
√ |
樣本≥ 3：提供影響因素數值或分組≥ 2 |
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4 |
ANOSIM分析 |
√ |
分組≥ 2 |
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5 |
隨機森林分析 |
√ |
分組≥ 2 |
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優勢物種互作關聯網絡分析 |
√ |
樣本（組）≥ 3 |
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群落代謝功能預測 |
√ |
僅限16S rRNA基因數據 |
送樣要求 1
1. 樣品類型： DNA
2. 樣品需求量：≥500ng
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。
送樣要求 2
1. 樣品類型： PCR產物
2. 樣品需求量：≥100ng
3. 樣品濃度： ≥5ng/μL
4. 樣品純度：OD260/280=1.8-2.0并確保PCR產物無降解
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。 |
