微生物群落特定功能基因多样性分析引物对及分析方法技术

本发明专利技术属于生物信息分析领域，特别是涉及微生物群落特定功能基因多样性分析引物及分析方法。本发明专利技术公开了三种微生物群落特定功能基因多样性分析引物对，以及利用这三种引物对获得对应功能基因片段的方法。本发明专利技术还公开了一种微生物群落特定功能基因多样性分析方法及其在分析上述三种微生物群落特定功能基因多样性中的应用。本发明专利技术的三种微生物群落特定功能基因多样性分析引物对具有显著地扩增优势，本发明专利技术的微生物群落特定功能基因多样性分析方法具有更全面一体化的分析流程，即针对微生物群落中具有的某种特定功能的微生物群体，能够探索功能基因更为复杂的生物信息内容，挖掘该功能群体的微生物多样性。

Primer pair and analysis method of specific functional gene diversity in microbial community

【技术实现步骤摘要】
微生物群落特定功能基因多样性分析引物对及分析方法
本专利技术属于生物信息分析领域，特别是涉及一种微生物群落特定功能基因多样性分析引物对及分析方法。
技术介绍
微生物普遍存在于各类环境中，在其各自的环境中发挥作用，其中有一些具有特殊功能的微生物，由于其作用的重要性或特殊性而受到人们的广泛关注和研究，此类微生物叫做功能微生物，如氨氧化细菌、硫细菌、硝化细菌等。支配这些功能细菌发挥重要功能的基因被称为功能基因，功能基因指编码催化具体生物学过程的酶的基因，微生物群落研究中主要包含碳、氮、硫等生物地球化学循环过程相关酶的编码基因，基于具有某种功能的微生物探讨不同生境、处理之间功能微生物的驱动或响应机制。目前尚未有公开技术，只需针对某一类功能基因的保守区设计引物，扩增测序特定功能基因的序列，即可开始功能基因多样性分析，针对微生物群落中具有某种特定功能的微生物群体开展该功能群体的微生物多样性分析。
技术实现思路
鉴于此，有必要针对上述问题提供一种微生物群落特定功能基因多样性分析引物及分析方法，具有优点引物扩增效果好、分析内容更全面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扩增微生物群落功能基因多样性分析引物对，其特征在于，所述功能基因引物对包括固氮微生物群落nifH基因引物对、反硝化微生物群落nirS基因引物对和反硝化微生物群落nirK基因引物对中的至少一种；/n所述固氮微生物群落nifH基因引物对，具体序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示；/n所述反硝化微生物群落nirS基因引物对，具体序列如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示；/n所述反硝化微生物群落nirK基因引物对，具体序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6所示。/n

【技术特征摘要】
1.一种扩增微生物群落功能基因多样性分析引物对，其特征在于，所述功能基因引物对包括固氮微生物群落nifH基因引物对、反硝化微生物群落nirS基因引物对和反硝化微生物群落nirK基因引物对中的至少一种；
所述固氮微生物群落nifH基因引物对，具体序列如SEQIDNO.1和SEQIDNO.2所示；
所述反硝化微生物群落nirS基因引物对，具体序列如SEQIDNO.3和SEQIDNO.4所示；
所述反硝化微生物群落nirK基因引物对，具体序列如SEQIDNO.5和SEQIDNO.6所示。


2.一种获得微生物群落特定功能基因序列数据的方法，其特征在于，所述方法包括：第一轮扩增；第一轮扩增产物纯化；第二轮扩增；文库定量及测序；
所述第一轮扩增的扩增体系为50μL的KOD酶扩增体系，包含：5μL的10×BufferKOD，5μL的浓度为2mM的dNTPs，3μL的浓度为25mM的MgSO4，浓度为10μΜ的权利要求1所述的引物各1.5μL，KOD酶1μL，Template100ng，H2O补足50μL；
所述第一轮扩增的扩增程序为：94℃，2min；98℃，10s；58-66℃，30s；68℃，30s；30个循环；68℃，5min；
所述第二轮扩增的扩增体系为50μL的KOD酶扩增体系，包含：5μL的10×BufferKOD，5μL的浓度为2mM的dNTPs，3μL的浓度为25mM的MgSO4，浓度为10μΜ的IndexPrimer1μL，浓度为10μΜ的UniversalPCRPrimer1μL，KOD酶1μL，Template100ng，H2O补足50μL；
所述第二轮扩增的扩增程序为：94℃，2min；(98℃，10s；65℃，30s；68℃，30s)，括号内的程序进行12个循环；再68℃，5min。


3.一种微生物群落特定功能基因多样性分析方法，其特征在于对获得的基因序列数据，进行如下分析：
数据质控和拼接；OTU聚类及氨基酸序列预测；OPU聚类与分析；物种组成分析；alpha多样性分析；beta多样性分析。


4.根据权利要求3所述的微生物群落特定功能基因多样性分析方法，其特征在于，所述数据质控操作包括：Reads过滤、Tags拼接、Tags过滤，并将数据质控的结果以图表方式直观展示；
所述OTU聚类及氨基酸序列预测操作包括：将所有样品的全部CleanTags序列聚类成为OTUs结果；根据OTU序列之间的相似性对嵌合体序列进行判别及过滤，并计算出每个OTU在各个样品中的Tags绝对丰度和相对信息；根据获得的OTU序列，将OTU代表的核酸序列转为氨基酸序列，并对氨基酸序列进行过滤，获得有效氨基酸序列；
所述OPU聚类与分析操作包括：对所述的有效氨基酸序列进行聚类，得到OPU，计算OPU绝对丰度和相对丰度；基于得到的OPU丰度信息，对样本组间情况进行分析；
所述物种组成分析操作包括：获得所述OPU代表序列的物种注释信息，并对物种组成进行图示化...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏昊强，周煌凯，高川，陶勇，艾鹏，张秋雪，
申请(专利权)人：广州基迪奥生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44