宏基因组学及其在鱼类肠道微生物中的研究进展
宏基因组学在微生物研究中的应用
宏基因组学在微生物研究中的应用宏基因组学是指将高通量测序技术应用于微生物群体的基因组研究。
相较于传统的基因组学研究方式，宏基因组学可以同时对大量微生物基因组进行研究，且无需对微生物进行单个细胞的分离处理，因此可以更全面地了解微生物群体中的基因组组成、功能和相互关系。
首先，宏基因组学的应用使得研究人员可以更全面地了解到微生物群体的生物多样性。
在传统的微生物群体研究中，研究人员只能通过培养、显微观察和生化鉴定等手段，对微生物群体中存在的细菌种类进行分析。
然而，在实际的微生物群体中，由于很多菌株的生长特性和生态位置等原因，很难对它们进行分离培养和鉴定。
而宏基因组学的出现，则可以通过对样品中所有的DNA序列进行高通量测序，并通过基因组序列比对的方式，分析得到样品中所有的微生物基因组序列。
这样，研究人员就可以了解到在实际的微生物群体中，存在的微生物种类和数量，并可以对微生物群体进行更准确的分类。
其次，宏基因组学的应用，还可以为微生物群体中的代谢和适应能力等方面的研究提供更大的数据支持。
实际上，除了微生物的多样性研究，微生物群体的代谢和适应能力等方面的研究也一直是微生物学研究的热点。
但是传统的微生物学研究方式，往往只能从单个细胞或单个菌株的角度进行研究，过程较为繁琐且耗时。
而宏基因组学的出现，则可以通过将样品中的DNA序列进行高通量测序，并通过基因组序列的注释和功能预测等方式，得到微生物群体中所有的基因功能信息。
这样，研究人员就可以更全面地了解微生物群体在代谢和适应等方面的能力和机制，并可以根据这些信息，开展更深入的微生物群体研究。
再次，宏基因组学的应用，还可以为微生物生态学研究提供更深入的支持。
微生物是地球上最丰富的生物资源之一，在地球生态系统中扮演着重要角色。
另外，微生物群体中的细菌之间，往往存在着相互作用。
而传统的微生物群体研究方式，则只能了解到群体中的单个物种，并只能从单个物种的角度进行研究，无法全面了解微生物群体的真实生态环境和群体间的相互作用。
宏基因组学及其在微生物生态学中的应用
宏基因组学及其在微生物生态学中的应用宏基因组学是研究在宏观层次上的生态系统中微生物的遗传信息的学科，主要通过高通量测序技术以及生物信息学的方法来研究微生物的基因组组成和功能。
随着生物科技的不断发展，宏基因组学的应用越来越广泛，尤其在微生物生态学研究中，宏基因组学的应用也越来越受到关注。
一、宏基因组学技术宏基因组学利用的主要技术是高通量测序技术，也称为下一代测序技术。
这种技术的出现大大加快了微生物基因组的测序速度，降低了测序成本，让宏基因组学得到了广泛的应用。
同时，生物信息学方法也是宏基因组学研究的重要手段，包括序列拼接、物种注释和功能分析等。
二、微生物生态系统中宏基因组学的应用微生物与生态系统密不可分，宏基因组学在微生物生态系统中有广泛的应用，既可以用来研究单一微生物，也可以用来研究整个微生物群落。
它可以帮助我们理解微生物的种类、数量以及它们在生态系统中的功能和相互作用关系。
1. 微生物群落结构的研究宏基因组学可以通过对微生物群落的序列分析，帮助我们了解微生物群落的组成结构，从而研究微生物在生态系统中的作用和功能。
比如，通过对皮肤微生物群落的宏基因组学研究，可以发现与某些皮肤疾病相关的细菌数量增加，从而为病因研究提供了新思路。
2. 微生物群落功能的研究除了研究微生物群落的结构，宏基因组学也可以帮助我们研究微生物群落的功能。
比如，可以通过宏基因组学的方法来研究某一生态系统中微生物群落的代谢通路和代谢产物的组成，从而解析在这一生态系统中微生物的生态角色，为生态系统的恢复和调控提供科学依据。
3. 微生物对环境的响应宏基因组学可以帮助我们了解微生物对环境变化的响应机制。
比如，在全球气候变暖的背景下，宏基因组学的方法可以研究微生物对于气候变化的适应性，从而为环境保护和生态调控提供依据。
三、宏基因组学在微生物生态学中的挑战尽管宏基因组学已经成为微生物生态学研究的重要手段之一，但它依然面临着许多挑战。
首先，宏基因组学目前还存在数据分析的难题，包括序列拼接、注释、代谢路径预测等。
宏基因组技术及其在海洋微生物研究中的应用
宏基因组技术及其在海洋微生物研究中的应用宏基因组技术是一项重要的研究工具，在近年来的研究中得到了广泛的应用，尤其是在海洋微生物研究中。
本文就宏基因组技术的基本原理、研究方法以及其在海洋微生物研究中的应用展开介绍，以期为海洋微生物研究的发展进步提供重要助力。
宏基因组技术可简述为以基因组为基础，以全基因组测序（shotgun sequencing）、全基因组定位测序（whole genome mapping）和芯片技术等为方法，通过对一个特定细胞中的所有DNA片段（包括基因、基因家族、基因复制和调节等）进行测序分析，从而研究特定细胞的结构和功能的技术。
宏基因组技术的优点是较好地解决了全基因组测序中测序片段配对问题，使最终拼接的结果更加准确，进而达到整个基因组的分析，因而在现代生物学研究中，宏基因组技术受到了极大的关注。
宏基因组技术在海洋微生物研究中的应用主要体现在以下几个方面：首先，宏基因组技术可以有效地揭示海洋微生物的分子遗传机制。
它可以帮助我们了解海洋微生物的某些重要特性的分子机制，例如它们的适应性、发育能力以及进化等。
其次，宏基因组技术还可以帮助我们发现并鉴定海洋微生物种类及其分布，进而了解海洋微生物种类资源的多样性和分布规律，为海洋生态环境保护提供依据。
此外，宏基因组技术还可以揭示海洋微生物在环境变化过程中的多样性变化规律，这对于研究微生物在气候变化过程中的响应具有重要意义。
宏基因组技术在海洋微生物研究中的应用，有助于深入理解海洋微生物的结构与功能关系，全面掌握海洋微生物的形态特征及分布规律，进而指导海洋微生物的利用和保护。
在当前的研究中，宏基因组技术得到了广泛的应用，基本上我们已经可以从基因水平上深入了解海洋微生物的一些重要特性，并且以更高的效率挖掘海洋微生物种类资源，为海洋生物多样性研究和保护提供有力支撑。
因此，宏基因组技术对海洋微生物研究具有极其重要的意义。
未来应当继续加强宏基因组技术在海洋微生物研究中的应用，更加全面地深入研究。
宏基因组分析技术及其在微生物群落研究中的应用
宏基因组分析技术及其在微生物群落研究中的应用宏基因组学是一种综合性的技术，主要用于研究微生物群落的遗传信息。
与传统的小基因组学不同，宏基因组学更注重群体层面的分析，而非单个生物体。
该技术在发现新菌种和理解微生物群落功能上有着重要的应用价值。
宏基因组分析技术的基本原理是先从环境样品中提取DNA，然后利用高通量测序技术将DNA进行测序，最后通过基因组装和注释等步骤进行分析。
与小基因组学相比，宏基因组学需要处理的数据量更大，分析过程也更复杂。
宏基因组学在微生物群落的研究中有着广泛的应用。
首先，它可以发现新菌种。
由于微生物群落的组成极其复杂，相当一部分细菌无法通过传统的培养方法获得。
但是，这些细菌在环境中发挥着重要作用。
宏基因组学可以通过对环境样品进行测序分析，发现新的细菌种类，极大地拓宽了我们对微生物世界的认识。
其次，宏基因组学能够揭示微生物群落的功能与互作关系。
微生物群落中的细菌种类繁多，宏基因组学可以通过测序分析来研究它们各自的代谢通路、生长模式、对环境的响应等方面的信息，从而了解它们在群体中的功能互补和协同作用。
例如，我们可以研究在某个水体中，肠杆菌和水藻之间的互作关系，从而揭示它们之间的作用。
这对环境保护和微生物生态学等领域有着重要的意义。
另外，宏基因组学还可以被用于研究宏生物与微生物间的相互作用关系。
微生物与宏生物之间存在着复杂的相互作用，而且宏生物的健康状况与微生物群落的正常与否呈现高度的相关性。
例如，在研究人类肠道菌群时，我们可以通过分析肠道微生物的基因组，了解它们对宿主的身体机能有何作用，这样就可以预防腹泻等肠道疾病的发生。
总的来说，宏基因组学的分析技术为微生物群落的研究提供了有力的工具，对拓宽我们对微生物世界的认识和揭示微生物群落的功能互作关系具有深远的意义。
在未来，我们相信宏基因组学的应用将会在环境科学、医学和农业等领域得到进一步的拓展和深入研究。
宏基因组学在微生物学研究中的应用.doc
宏基因组学在微生物学研究中的应用-一直以来，自然环境中微生物鉴定识别的唯一途径就是用传统的方法进行分离培养，这不但阻碍了人们认识微生物世界的视野，还限制了生物资源的开发和利用。
随着分子生物学技术的快速发展，为了研究不能培养的微生物，一个全新的理念宏基因组学应运而生，宏基因组学技术克服了相关培养技术的困难和限制，跳过传统培养而直接从环境样品中提取总DNA，通过构建宏基因组文库、筛选来获得新的功能基因和生物活性物质。
宏基因组学的产生和快速发展已渗透到各个领域，包括海洋、土壤、热液口、热泉、人体口腔及胃肠道等，并在医药、替代能源、环境修复、生物技术、农业、生物防御等各方面显示了重要的价值。
1 宏基因组学的概念1998年，科学家Handelsman等首次提出了宏基因组（metagenome）的概念，宏基因组学又称为环境基因组学，或者群落基因组学，它是指环境中全部微生物基因的总和，包含细菌基因组和真菌基因组，所获得的基因是包含了可培养的和还不能培养的微生物的总基因，是目前一种新的微生物研究方法。
宏基因组学其显著的特征在于获得环境微生物基因组的方法是非传统培养方法，通过基因筛选和序列分析等手段，来研究环境微生物的功能活性、多样性、种群结构、进化关系，以及它们与环境之间的关系，获得新的酶及生物活性物质，可极大地拓展微生物基因资源的利用空间，研究其功能和彼此之间的关系和相互作用，并揭示其内在规律。
2 宏基因组学发展早期对微生物群落的研究，主要是根据微生物的生理特性，通过原位染色标记技术来确定微生物群落的分类。
可依据其菌落的形态特征、不同的生长媒介和代谢产物等来区分不同微生物的菌群。
但此种方法有很大的局限性，它只可检测到那些在实验室生长条件下容易生长的有机体，但对于研究非培养的微生物有很大的限制。
直至发展到免培养技术，即直接从样品中提取总DNA，并用这些DNA来分析物种的多样性，也可描述一个群体不同物种间的关系。
宏基因组学及其在瘤胃微生物中的应用研究进展
宏基因组学及其在瘤胃微生物中的应用研究进展吴锡川;杨舒黎;苟潇;冷静;毛华明【摘要】Metagenomics based on study of ecological community gene function is a brand-new discipline. It tries to use culture-independent approaches,and it offers enormous scope and potential for microbiology.It comprises isolation of DNA, library construction and screening of target gene clone,and can be used in the discovery of new gene and biocatalysts and in the study of microbial biodiversity in a community. The methodology of metagenomics and the application of metagenomics in rumen have been briefly summarized.%宏基因组学是研究生态群体基因功能的一门崭新的学科.它通过免培方法获得微生物的纯培养,主要技术包括DNA的提取、文库的构建和目标基因克隆的筛选,可用于发现新基因、开发新的生物活性物质、研究群落中微生物多样性等方面.文章介绍了宏基因组学的基本方法,并对瘤胃微生物宏基因组学的应用现状进行了综述.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】5页(P106-110)【关键词】宏基因组学;瘤胃微生态;文库构建【作者】吴锡川;杨舒黎;苟潇;冷静;毛华明【作者单位】云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室,云南昆明 650201;云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室,云南昆明 650201;云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室,云南昆明 650201;云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室,云南昆明 650201;云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室,云南昆明 650201【正文语种】中文【中图分类】Q78微生物是自然界分布最广、生物多样性最为丰富、用于生物技术革新最有潜力的生物资源，占地球生物总量的60%以上。
NGS技术在宏基因组学和微生物组学研究中的新进展
NGS技术在宏基因组学和微生物组学研究中的新进展近年来，新一代测序技术（Next-generation sequencing, NGS）在宏基因组学和微生物组学领域取得了显著的进展。
NGS技术的高通量、高灵敏度和高准确性使其成为了宏基因组学和微生物组学研究的有力工具，推动了相关领域的迅速发展。
本文将介绍NGS技术在宏基因组学和微生物组学研究中的新进展，并讨论其在相关领域的应用前景。
宏基因组学是研究不同生态系统中所有微生物基因组的科学，是微生物组学领域的重要分支。
以往的研究主要依赖于传统文库构建和Sanger测序技术，但由于其低通量和高成本的特点，无法满足对大规模样本的测序需求。
而NGS技术的兴起彻底改变了这一局面。
通过高通量测序平台（如Illumina HiSeq和454平台），NGS技术可以在较短的时间内快速获取大量的DNA序列信息，这对于宏基因组学研究来说具有重要意义。
NGS技术在宏基因组学研究中的应用包括宏基因组组装与注释、宏基因组功能分析以及宏基因组动态变化的研究。
首先，NGS技术可以用于宏基因组组装与注释。
通过对大量的短序列进行拼接，NGS技术可以重构宏基因组的序列，从而帮助研究者获得更全面和准确的微生物基因组信息。
此外，NGS技术还可以通过基因组注释的方法，对组装得到的宏基因组进行进一步的分析，鉴定基因、预测功能和鉴定基因之间的关系。
其次，NGS技术对于宏基因组功能分析也非常重要。
通过对环境样品中微生物基因组的测序，NGS技术可以帮助鉴定环境样品中存在的微生物，以及这些微生物参与的生态过程。
通过比对已知基因库，可以鉴定环境样品中出现的微生物基因，进一步推断微生物的功能和代谢途径。
这对于理解微生物群落的功能和环境适应性具有重要的意义。
最后，NGS技术还可以用于研究宏基因组的动态变化。
通过对同一样品在不同时间点的测序，NGS技术可以探究微生物群落的演替过程，揭示微生物群落的响应模式和生态功能。
宏基因组学的研究现状和发展趋势
宏基因组学的研究现状和发展趋势一、本文概述宏基因组学，作为一个综合性的生物学研究领域，近年来在科研界引起了广泛的关注。
它利用高通量测序技术，对环境中所有微生物的遗传物质进行研究，从而深入探索微生物群落的组成、功能以及它们与环境的相互作用。
本文旨在概述宏基因组学的研究现状，包括其在不同生态环境中的应用、关键技术的进展以及面临的挑战；还将探讨宏基因组学未来的发展趋势，如数据分析和解释方法的改进、新技术的应用以及其在生物技术、医学和环境保护等领域的潜在价值。
通过对宏基因组学的研究现状和发展趋势的全面分析，我们期望能够为读者提供一个清晰而深入的理解，以推动该领域的持续发展和创新。
二、宏基因组学的研究现状宏基因组学作为一门新兴交叉学科，近年来取得了显著的研究进展。
其研究现状主要体现在以下几个方面：技术方法的不断革新：随着高通量测序技术的飞速发展，宏基因组学在样本准备、测序深度和数据分析等方面均取得了显著突破。
比如，新一代测序技术（Next-Generation Sequencing, NGS）使得科研人员能够更快速、准确地获取大量微生物群落的遗传信息。
微生物群落多样性的深入探索：宏基因组学研究已经从最初的描述性分析转向对微生物群落功能的深入研究。
通过对不同环境样本中微生物群落的宏基因组测序，科研人员能够更全面地了解微生物群落的组成、结构和功能，从而揭示微生物与宿主、环境之间的相互作用关系。
疾病机制研究的拓展：宏基因组学在疾病机制研究方面发挥了重要作用。
通过对疾病样本的宏基因组分析，科研人员能够发现与疾病发生发展相关的微生物群落变化，为疾病的预防和治疗提供新的思路和方法。
生态环境保护的应用：宏基因组学在生态环境保护领域也展现出了广阔的应用前景。
通过对不同生态系统中微生物群落的宏基因组研究，可以评估生态系统的健康状况，为生态环境保护提供科学依据。
然而，尽管宏基因组学取得了显著的研究进展，但仍面临诸多挑战。
例如，数据解析的复杂性、微生物群落动态变化的监测以及宏基因组学与表型之间的关联分析等。
水生所在鱼类肠道微生态系统生态学研究中取得进展
水生所在鱼类肠道微生态系统生态学研究中取得进展作者：暂无来源：《江西饲料》 2016年第3期鱼类肠道是一个与外界具有明显隔离的半开放系统，经由口和肛门与周围环境交流并构建具有特定群落结构的微生态系统。
该系统具有类似于被水体隔离岛屿的物理和生态特征，因此关于鱼类肠道“岛屿”微生物群落构建机制的研究不仅能增进对微生态系统的认识，也将为揭示宏观生态系统相关群落生态学原理提供依据。
中国科学院水生生物研究所研究员余育和学科组颜庆云等对我国3种主要淡水养殖鱼类，即草鱼、鳜鱼和南方大口鲶发育过程(从孵化到成鱼)肠道微生物群落构建和演替进行了宏基因组高通量测序分析。
研究发现，同种鱼类在不同发育阶段从环境中(即便是环境微生物组成明显不同)选择不同的微生物种类构建具有显著差异的核心类群和群落。
零模型检验(null model test)表明鱼类肠道微生物群落并非由环境微生物随机迁入形成，而是受肠道环境及宿主本身遗传特征等决定性因素的影响。
基于最近种间平均进化距离(mean nearest taxon distance, MNTD)的系统发育分析证实鱼类肠道微生物群落构建主要受宿主肠道环境选择(environmental filtering)这一决定性生态过程控制，但该系统发育聚集(phylogenet?ic clustering)作用随宿主发育而减弱。
也正因如此，均匀选择(homogeneous selection)和扩散限制(dispersal limitation)在幼鱼肠道微生物群落演替中的累计贡献率高达74%~94%，而在成鱼中随机漂移(drift)作用较强(66%~68%)。
该研究主要由余育和学科组、美国IEG教授周集中团队及水生所汪亚平团队合作完成。
颜庆云为第一作者，并与余育和、周集中同为通讯作者。
该研究得到了国家自然科学基金和中科院青年创新促进会的共同资助。
相关论文Envi?ronmental filtering decreases with fish developmentfor the assembly of gut microbiota 于4月30日在线发表于Environmental Microbiology。
宏基因组学技术在微生物功能研究中的应用
宏基因组学技术在微生物功能研究中的应用微生物是一类庞大而复杂的生物群体，其种类繁多、功能多样，与生物圈的平衡和稳定息息相关。
然而，微生物的研究一直都是人类研究生命科学中的的一大难题，尤其是对于不可培养微生物的研究更是无从下手。
宏基因组学技术的发展和应用，为研究微生物领域提供了新的思路和工具。
一、宏基因组学技术的发展与原理宏基因组学是指查找并分析生态系统中所有微生物基因组的学科。
传统微生物学研究方法需要通过细胞培养后进行基因测序，这种方法很难从环境中探索到全部微生物种群，而且并不能提供有关基因组的完整信息。
相比之下，宏基因组学代表了一种更全面、更快速的进口，它可以在环境样品中捕捉整个微生物群落的全貌，进而推导出微生物群落的结构、功能和物种构成等信息。
宏基因组学的核心是基因组序列，但不同于传统的基因组测序。
在宏基因组学中，我们并不直接把从环境中采集的微生物转化为培养体系进行分析，而是将样品DNA进行拆分，并随机抽样测序，从而可高通量地检测出样品中所有微生物DNA 的序列信息。
然后，使用生物信息学手段对海量数据进行处理和分析，最终得到微生物群落基因组的全貌。
二、宏基因组学在微生物功能研究中的应用宏基因组学技术已广泛应用于微生物生态、生命周期研究和微生物的遗传形态与功能分析等方面。
下面我们分别阐述一下。
1. 微生态学方面微生物在生态系统中扮演着重要的角色，微生态系统的稳定与否与微生物的生命周期和功能密切相关。
因此，利用宏基因组学来研究不同生态系统的微生物群落结构及其影响因素,是宏基因组学应用在微生态学研究的典型案例。
宏基因组学技术广泛应用于林地、海洋、土壤、湖泊和肠道等生态环境中的微生物群落的研究。
例如利用宏基因组学技术揭示肠道微生物与免疫系统间的相互作用——不同肠道菌群和肠道免疫细胞之间相互沟通的机制。
2. 微生命周期学方面微生物因其繁殖方式特殊，生命周期相对比较短，因此宏基因组学也成为微生物生命周期研究的重要手段。
基因组学与宏基因组学在微生物研究中的应用及进展
基因组学与宏基因组学在微生物研究中的应用及进展微生物是一类微小且广泛分布的生物，包括细菌、真菌、病毒等。
研究微生物对于人类的生活和健康具有重要意义。
随着技术的发展，基因组学与宏基因组学在微生物研究中的应用逐渐深入。
一、基因组学在微生物研究中的应用基因组学是研究基因组的学科。
基因组是一个生物体内所有基因的总体，包括DNA序列和RNA序列。
利用基因组学技术，研究人们可以对微生物进行深入的研究，了解微生物的基因组结构和功能。
1. 基因组测序基因组测序指的是对微生物的基因组序列进行测定和分析的过程。
通过基因组测序，可以了解微生物的基因组大小、基因数目、基因注释、基因功能等信息，进而推断微生物的生长环境和适应性。
2. 基因组比较基因组比较是通过比较两个或多个微生物基因组序列的相似性和差异性，来了解微生物间的亲缘关系、进化历程和适应性。
基因组比较可以拓展人们对微生物的了解，从而更好地研究微生物的生态、生理和遗传特性。
3. 基因组学应用基因组学在微生物研究中的应用非常广泛。
文献报道了基因组学技术在微生物新种发现、致病微生物的致病机制研究、微生物代谢物生产、环境微生物群落结构分析、微生物质量控制等方面的应用。
二、宏基因组学在微生物研究中的应用与进展宏基因组学指的是对未培养微生物群落的DNA序列进行测定和分析。
它利用DNA序列的信息，可以揭示未培养微生物的遗传多样性、代谢途径和生物合成潜力等信息。
1. 宏基因组学的发展历程宏基因组学技术的发展源于20世纪90年代的环境基因组学。
当时，科学家开始对环境中的微生物进行基因组分析。
但由于微生物多样性较高且未被培养的环境微生物难以分离，传统的基因组测序技术无法对这些未培养微生物进行研究。
为解决这个问题，科学家发展了针对未培养微生物群落的宏基因组学技术。
2. 宏基因组学的应用宏基因组学技术在微生物研究中的应用主要集中在以下方面：(1) 研究微生物群体结构利用宏基因组学技术分析环境微生物群体中不同微生物的DNA序列，可以了解微生物间的亲缘关系、相对数量、生境和生态角色等信息。
肠道微生物功能宏基因组学与代谢组学关联分析方法研究进展
1、技术创新：开发更灵敏、高效的技术和方法，以提高宏基因组学和代谢 组学数据的获取和分析效率。
2、数据整合：结合多维度数据，如宏基因组学、代谢组学、临床表型数据 等，进行深度整合分析，以揭示肠道微生物群落与人体健康的内在。
3、模型构建：运用机器学习、深度学习等算法，构建预测模型，以评估肠 道微生物群落对个体健康的潜在影响，为精准医疗和营养干预提供科学依据。
研究挑战与解决方案
尽管肠道微生物功能宏基因组学和代谢组学研究已经取得了显著的进展，但 仍面临着一些挑战和问题。首先，数据质量和高效率分析是亟待解决的问题。测 序技术和检测设备的局限性可能导致数据质量下降和准确性降低。为提高数据质 量，可以采取数据质量控制措施，如使用标准化样品处理流程、应用严格的数据 过滤标准等。
研究背景与意义：
冠心病代谢组学研究对深入了解冠心病的发生机制、寻找生物标志物以及发 现新的治疗方法具有重要意义。肠道菌群宏基因组学在研究肠道微生物的种类、 丰度、基因组等方面具有独特的优势，对冠心病代谢组学研究具有潜在的应用价 值。通过研究肠道菌群与冠心病的相关性，有助于揭示肠道菌群在冠心病发病过 程中的作用，为冠心病的预防和治疗提供新的视角。
研究目的与方法：
本研究旨在利用HPLCMS技术，对冠心病患者和健康人群的血清代谢物进行检 测和分析，探讨冠心病患者血清代谢物的变化规律及与肠道菌群宏基因组学的关 联。实验流程包括收集冠心病患者和健康人群的血清样本，利用HPLCMS技术进行 代谢物检测，
并通过荧光定量PCR和Illumina HiSeq高通量测序技术对肠道菌群进行宏基 因组学分析。数据分析将采用主成分分析、聚类分析、二元逻辑回归等统计方法。
4、个体差异研究：探讨个体差异对肠道微生物群落的影响及其与疾病易感 性的关系，为个性化医疗和营养干预提供理论支持。
宏基因组学技术在微生物生态研究中的应用
宏基因组学技术在微生物生态研究中的应用微生物学在生态学、环境科学、医学、农业等众多领域担任着重要角色。
然而，微生物的深入研究对于科学研究者来说始终是一个巨大的挑战。
常规方法如菌落计数法和传统PCR都只能研究细菌群落的概略信息，与之相比，宏基因组学技术的应用，使得微生物群落更加复杂和精细地被探究。
宏基因组学技术是指将从样本中提取的DNA水平千倍于微生物细胞的生物大量数据组合在一起进行研究的后种基因组学。
这一技术旨在研究微生物群落的多样性以及微生物与宿主之间的相互作用。
宏基因组学主要包括两个步骤：提取DNA和托管剖析。
DNA提取是有关DNA在样品中的分离、纯化和浓缩。
提取后可以用凝胶电泳、紫外线、荧光素等技术得到纯化的DNA。
在托管剖析中，基因分离并序列化被定量的序列。
宏基因组学能够在不对生态学实验室进行人工操纵的情况下对微生物进行分析。
模式化学习、物种生态学和系统生物学是其主要的研究思路。
宏基因组学技术的优势由其多样性分析、代谢指纹图谱、基因之间的互作性线路图、功能注释、生态滤波等方面表现出来。
这些功能的存在可以快速而准确地区分微生物代谢类型和物种生态学角色，同时扩大了我们对微生物生态学的认识。
首先，宏基因组学技术能够让研究人员了解未被发现的菌种。
以前，菌落计数是一种常用的方法，然而菌落计数只能确定被人类发现的一些物种，并不能确定未被发现的种类。
宏基因组学能够利用基因特点来准确地识别微生物并确定物种的详细性信息。
其次，宏基因组学技术能够揭示物种之间的微环境变化和宏观生态学关系，进而探究微生物群落与外部环境之间的相互作用。
由于微生物群落内部具有复杂的代谢物合成和分解，每个微生物都有其特定的代谢物。
宏基因组学技术可以打破传统方法的限制，准确地确定物种之间的代谢物点和生态学角色，同时分析微生物群落的稀有物种。
最后，获得的数据可以在大量的信息中寻找一些与特定代谢通路、关键代谢通路相关或宿主相互作用的重要基因信息，进一步揭示微生物生态学角色的深层次研究。
宏基因组学在微生物多样性研究中的应用
宏基因组学在微生物多样性研究中的应用随着科技的进步，越来越多的新颖技术被应用到生命科学领域中，从而推动了该领域的飞速发展。
其中，宏基因组学技术的出现，为微生物多样性研究提供了新的突破口。
本文将介绍宏基因组学在微生物多样性研究中的应用，包括其优势和局限性以及未来发展的前景。
宏基因组学的优势及其在微生物多样性研究中的应用宏基因组学是一种快速高通量的DNA测序技术，它能够同时测序大量不同样品的DNA，从而较全面地揭示该生态系统中所存在的微生物的种类和数量。
与传统的微生物样品分离培养和分子克隆技术相比，它具有以下几个明显的优势：①不需要事先进行微生物生物学培养。
很多微生物，特别是环境中的微生物，由于难以进行培养和纯化，因此常常会被忽略掉。
而宏基因组学技术可以直接对样本中的DNA进行测序，无需进行微生物培养，因此可以避免漏掉相当数量的微生物种类。
②可以从不同环境中检测微生物。
宏基因组学技术可以从不同的微生物生存环境中提取微生物DNA，因此能够揭示不同环境中微生物的种类和数量，从而更全面地了解微生物多样性的分布情况。
③可以同时检测数百万个序列。
宏基因组学技术可以高通量地进行大规模的DNA测序，一次可以同时检测数百万的序列。
这种高效的检测方式可以大大加快微生物多样性研究的速度。
在微生物多样性研究中，宏基因组学技术主要应用于环境微生物群落研究、人体微生物群落研究以及微生物组学等领域。
在环境微生物群落研究中，宏基因组学技术可以帮助我们了解微生物在各种环境中的分布情况以及微生物之间的相互作用和生态功能。
例如，研究人员可以通过对测序数据的分析得到环境中微生物的物种组成、数量等信息，从而了解微生物多样性在不同环境下的分布规律以及环境变化对微生物多样性的影响。
在人体微生物群落研究方面，宏基因组学技术可以揭示人体内微生物的类型和数量，从而更深入地了解人体内微生物的功能、作用以及与健康相关的信息。
例如，宏基因组学技术可以检测肠道微生物群落的变化，从而为相关临床疾病的诊断和治疗提供帮助。
基因组学在鱼类育种中的应用研究
基因组学在鱼类育种中的应用研究近年来，随着基因组学技术的发展，基因组学在育种中的应用越来越普遍。
其中，基因组学在鱼类育种中的应用研究也受到越来越多的关注。
本文旨在探讨基因组学在鱼类育种中的应用现状和发展前景。
一、基因组学在鱼类育种中的应用现状1. 基因组选择基因组选择是一种基于基因组分析来进行选种的方法。
通过对两个基因组进行比较，筛选出一些有益基因，并在选种过程中进行优先选择和交配。
这种方法能够大大缩短选种周期，提高选种效率。
目前，基因组选择已经被广泛应用于鱼类育种中。
2. 基因组编辑基因组编辑是一种直接针对基因进行修改的方法。
通过基因组编辑，可以实现精确地定位和修饰特定的基因，从而改善鱼类的性状。
例如，科学家们已经在斑马鱼中成功地实现了基因组编辑，使得斑马鱼能够自动修复自己的伤口。
3. 基因标记基因标记是一种可以用来鉴别不同性状的基因变异的方法。
通过基因标记，可以确定哪些鱼类个体含有需要的基因变异，从而进行有效的选种。
基因标记在鱼类育种中的应用也十分广泛，例如，研究人员已经利用基因标记来鉴别农村池塘里的优质鲤鱼。
二、基因组学在鱼类育种中的发展前景1. 筛选出更加优良的基因随着基因组学技术的不断发展，越来越多的基因变异被发现并研究。
未来，我们有理由相信，将会有更多更加优良的基因被筛选出来，并被用于鱼类育种中。
2. 实现更高效的选种基因组选择已经证明可以非常有效地进行鱼类选种。
随着技术的不断提升，基因组选择将会变得更加高效和精确。
3. 实现更高水平的基因编辑基因组编辑是基因组学技术中的一项重要技术。
未来，我们有理由相信，在基因组编辑方面，还有更多的突破将会发生，并且将有更多的基因被编辑成我们所期望的形态。
总之，基因组学在鱼类育种中的应用已经成为一种趋势。
鱼类育种工作者可以通过基因组学技术来筛选、编辑、标记、更改和优化不同的基因。
未来，在基因组学技术的快速发展下，有理由相信鱼类育种行业将会迎来更加广阔的发展前景。
海洋鱼类肠道微生物研究进展
(T. obscurus)肠道微生物差异,发现耐寒性状的品系“ 中洋 1
号”肠道丰度显著低于野生型暗纹东方鲀,这可能与低温条
件下宿主适应环境而作出的改变有关。 Zarkasi 等[36] 也研究
得出,大西洋鲑鱼(Atlantic salmon)肠道微生物多样性随季节
数量对鱼体生长和免疫具有促进作用的优势菌群,能够维持
环境,对肠道微生物进行定性定量分离鉴定[5] 。 分离一种或
况,了解微生物之间的相互作用。 1992 年,国内首次报道采
用 Hungate 厌氧培养技术分离纯化光合细菌,该方法快速
基金项目 连云港市科技局政策引导类计划项目( GH2203) ;连云港市
521 科研项目( LYG06521202128) 。
弧菌属,占细菌总数的一半以上[23-25] ,主要优势菌门是变形
菌门 ( Proteobacteria)、 拟 杆 菌 门 ( Bacteroidetes)、 厚 壁 菌 门
(Firmicutes)和梭杆菌门(Fusobacteria)。 肠道微生物的组成
由于受宿主定植在机体的菌群,不同的海洋鱼类肠道菌群有
展的措施。
1 海洋鱼类肠道微生物的研究方法
1. 1 纯培养技术 早期研究海洋鱼类肠道微生物主要集中
道微生物的多样性和复杂性。 分子生物学方法主要包括变
性梯度凝胶电泳(DGGE)、温度梯度凝胶电泳( TGGE)、限制
性酶切片段长度多态性分析(RFLP) 和末端限制性酶切片段
长度多态性分析(T-RFLP)。 T-RFLP 图谱中每一个末端限
进化关系
[11-12]
。 高通量测序能够获得样本所有的核酸信息,
检测其中的优势菌群,稀有菌群或未知菌群
养殖鱼肠道菌群分子生态的研究
养殖鱼肠道菌群分子生态的研究摘要养殖鱼肠道菌群是影响养殖鱼生长、健康和免疫的重要因素。
本文旨在探讨养殖鱼肠道菌群分子的生态分布及其影响因素，为优化养殖环境和提高养殖效益提供理论依据。
引言养殖鱼肠道菌群是一个复杂的生态系统，对养殖鱼的生长和健康具有重要影响。
肠道菌群分子的生态分布是指不同种类、数量的菌落在肠道内的分布情况。
研究养殖鱼肠道菌群分子的生态分布对于了解肠道微生物生态系统的平衡与稳定以及防治肠道疾病具有重要意义。
研究现状目前，养殖鱼肠道菌群分子的生态分布研究主要集中在细菌种类和数量的检测上，而对于菌群基因表达和环境因素对菌群分布的影响研究较少。
同时，不同地区、不同养殖模式下养殖鱼肠道菌群分子的生态分布存在差异，因此需要进一步深入研究。
研究方法本文采用了16S rRNA基因测序和定量实时PCR技术，对养殖鱼肠道菌群分子的生态分布进行研究。
提取养殖鱼肠道微生物总DNA，进行16S rRNA基因测序，获取菌群信息；然后，利用定量实时PCR技术，检测不同种类、数量的菌落基因表达情况。
通过统计分析，深入研究肠道菌群分子的生态分布及其影响因素。
研究结果通过16S rRNA基因测序发现，养殖鱼肠道菌群主要由拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门等组成。
其中，拟杆菌门为优势菌群，其数量占肠道菌群总量的50%以上。
在不同养殖模式下，养殖鱼肠道菌群分子的生态分布存在差异，其中海水养殖模式下优势菌群为拟杆菌门和厚壁菌门，淡水养殖模式下优势菌群为拟杆菌门和放线菌门。
定量实时PCR结果表明，养殖鱼肠道菌群分子在肠道内的分布与养殖环境密切相关。
在海水养殖模式下，拟杆菌门数量显著高于淡水养殖模式，而厚壁菌门和放线菌门数量在两种养殖模式下无显著差异。
不同养殖品种的养殖鱼肠道菌群分子数量也存在差异，其中草食性鱼类肠道内拟杆菌门数量较高，肉食性鱼类肠道内厚壁菌门数量较高。
结论与展望本文研究了养殖鱼肠道菌群分子的生态分布及其影响因素。
结果表明，养殖鱼肠道菌群主要由拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门等组成，其中拟杆菌门为优势菌群。
基于高通量测序的宏基因组学技术在动物胃肠道微生物方面的研究进展
基于高通量测序的宏基因组学技术在动物胃肠道微生物方面的研究进展吴森;张莺莺;昝林森【摘要】Microorganisms are ubiquitous in nature, and have special function in degraded plant cell wall.In the animal gastrointestinal tract, the microorganisms is closely related with the growth and metabolism of the host, because of the degraded function contributed to transform plant to nutrition for the animal.Meanwhile, with the techniques and analysis methods improved, modern metagenomics, based on the high-throughout sequencing, was enable us to study microbia in complex environment more ing modern metagenomics techniques on the animal gastrointestinal microbial could conduce to a greater extent mining functional gene of microbial gene pool, which was not only played an important guiding role in the growth regulation, disease prevention and other basic science of animal, but also in the industrial production, food security and other fields.This review showed the research of metagenomic technology in animal gastrointestinal microbial classification, application etc., in order to provide scientific reference for animal production, microbial fermentation and other related field.%微生物在自然界普遍存在，且具有降解植物细胞壁的特殊功能。
宏基因组技术及其在海洋微生物研究中的应用
宏基因组技术及其在海洋微生物研究中的应用宏基因组技术（macro-genome technology）是一种用于分析和比较大型复杂的生物基因组的高通量测序技术。
它可以通过对基因组DNA的高效测序来研究生物的遗传属性，并为生物基因组学研究提供重要信息。
该技术可以深入地研究物种的复杂性和变异性，以及不同物种之间的相似性，并提供更多的细节和信息。
宏基因组技术在海洋微生物研究中的应用表明，海洋生物的遗传属性可以通过对海洋微生物的宏基因组进行分析和比较来研究。
此外，宏基因组技术也可以用于研究不同海洋微生物的物种多样性和变异性，以及不同海洋微生物之间的相似性。
这种技术可以帮助科学家们更好地理解海洋微生物的特征、行为和功能，从而为研究海洋微生物的生物多样性提供重要信息。
例如，宏基因组技术可以用于研究海洋微生物的代谢特性和生物合成能力。
在这方面，宏基因组技术可以帮助研究人员更好地理解海洋微生物的代谢网络和生物合成机制，从而帮助科学家们揭示海洋微生物的作用和功能，以及可能适用于新药开发的目标化合物。
此外，宏基因组技术还可以用于研究海洋微生物的代谢工程、代谢回收和代谢结构。
这些研究可以帮助科学家们更好地了解海洋微生物的代谢系统，以及如何有效地利用海洋微生物中的有机化合物。
例如，宏基因组技术可以帮助科学家们了解海洋微生物的代谢系统，以及如何利用它来制造新的有机物质。
此外，宏基因组技术还可以用于研究不同海洋微生物之间的竞争关系。
这种技术可以用于研究不同海洋微生物之间的竞争特征，以及它们之间如何影响海洋系统的生物多样性。
例如，宏基因组技术可以帮助科学家们了解不同海洋微生物之间的竞争关系，以及它们如何影响海洋环境中的物种多样性。
宏基因组技术在海洋微生物研究中的应用可以提供重要信息，帮助科学家们更好地理解海洋微生物的细节和功能，并为研究海洋微生物的生物多样性提供重要信息。
此外，宏基因组技术还可以用于研究海洋微生物的代谢特性和生物合成能力，以及不同海洋微生物之间的竞争关系。
斑马鱼肠道宏基因组
斑马鱼肠道宏基因组斑马鱼是一种常见的热带淡水鱼类，因其独特的黑白相间的体色而得名。
近年来，斑马鱼逐渐成为生物学研究的重要模式生物，其中包括对其肠道微生物群落的研究。
肠道微生物群落是指生活在动物肠道内的各种微生物的总称，包括细菌、真菌、古菌等。
这些微生物与动物宿主之间存在着共生关系，对宿主的生理功能和健康状态有着重要的影响。
为了更好地了解斑马鱼肠道微生物群落的构成和功能，科学家们进行了斑马鱼肠道宏基因组的研究。
所谓宏基因组，指的是对某一生态系统中所有微生物基因组的整体测序和分析。
通过对斑马鱼肠道微生物群落的宏基因组测序，可以揭示微生物的多样性、功能和相互作用关系，进而深入研究微生物对斑马鱼宿主的影响。
研究表明，斑马鱼肠道微生物群落的组成和功能与宿主的健康状态密切相关。
首先，斑马鱼肠道微生物群落具有高度的多样性，包括多种细菌门、真菌门和古菌门等。
这些微生物通过相互作用和共生关系，参与了多种代谢过程和免疫调节。
其次，斑马鱼肠道微生物群落在维持宿主肠道健康和免疫稳态方面起着至关重要的作用。
它们可以帮助宿主分解和吸收食物中的营养物质，产生维生素和其他有益物质，抑制有害菌的生长，维护肠道屏障功能等。
此外，斑马鱼肠道微生物群落还参与了宿主的免疫调节，对病原微生物的入侵和感染起着抵御作用。
斑马鱼肠道宏基因组的研究不仅有助于理解斑马鱼肠道微生物群落的多样性和功能，还对人类的健康和疾病研究具有重要意义。
斑马鱼作为一种模式生物，其肠道微生物群落与人类肠道微生物群落存在许多共同之处，因此斑马鱼肠道宏基因组的研究结果可以为人类肠道微生物群落的研究提供重要参考。
另外，斑马鱼肠道微生物群落对宿主的免疫调节和疾病抵抗等方面的研究，也有助于发展新的微生物治疗策略，例如通过调节肠道微生物群落来预防和治疗肠道疾病。
斑马鱼肠道宏基因组的研究为我们深入了解斑马鱼肠道微生物群落的组成和功能提供了重要的工具和理论基础。
通过揭示微生物与宿主之间的相互作用关系，我们可以更好地理解肠道微生物对宿主健康的影响，为人类的健康和疾病研究提供新的思路和方法。
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第 37 卷第 5 期i Z f V ol. 37N0.5 2018 年 9月FISHERIES SCIENCE Sep. 2018 DOI：10.16378/j. cnki. 1003-1111. 2018. 05. 020宏基因组学及其在鱼类肠道微生物中的研究进展陈泓宇，闫海亚，赵胤丞，肖蘅，陈善元(云南大学生命科学学院，云南昆明650091 )关键词:宏基因组学;肠道微生物;鱼类;宿主免疫;食性中图分类号：S917 文献标识码：C 文章编号：1003-1111(2018)05-0699-08传统的微生物研究方法主要利用微生物培养 技术，但自然界中只有不到1%的微生物可以通过 传统培养方法获得[1]，极大的限制了微生物相关研 究。
宏基因组学最早由Handelsman等提出，自环 境样品中提取出含有的总微生物DNA构建微生物 宏基因组文库[2]。
宏基因组学方法共包括全宏基 因组技术及16S rRN A片段扩增技术，通过高通量 测序，打破了传统以培养为主的微生物研究方式，又比变性梯度凝胶电泳和末端片段长度多态性等 早期用于微生物研究的分子生物学技术效率更高，花费更少。
利用宏基因组学方法可以准确获得样 品微生物物种组成及丰度等信息[3]，进人数据库预 测微生物功能，还能分析微生物代谢网络等多方面 的信息[4]，为微生物的研究提供了便利的工具。
鱼类肠道微生物被认为对宿主生命活动有重 要影响，在宿主免疫、宿主适应性及宿主营养代谢 等方面均有一定作用。
鱼类作为食品中重要的蛋 白质来源，也是主要的饲养观赏动物。
利用宏基因 组学手段研究鱼类肠道微生物组成并分析鱼类免 疫、食性等，对了解鱼类肠道微生物生理生化功能，水产经济鱼类的养殖繁育、病害防治及观赏鱼类的 培育有重要意义。
基于已完成宏基因组测序的部 分鱼类肠道微生物及其相关食性研究信息，笔者从 鱼类肠道微生物组成、鱼类肠道微生物与免疫、鱼 类肠道微生物与食性等3个方面进行综述，并对之 后的鱼类肠道宏基因组测序工作作出展望，以期了 解鱼类肠道微生物的结构组成模式，分析鱼类肠道 微生物与宿主免疫及食性间的关系，为今后鱼类肠 道微生物相关研究提供参考。
1宏基因组学1.1样品总DNA提取宏基因组学以微生物生态群落中所有微生物 基因组为研究对象，以基因组学技术为依托[5]，其 主要研究程序包括：（1)自样品中提取DNA;(2) DNA克隆到合适载体;（3)载体转化并构建基因组 文库;（4)X#基因组文库进行分析和筛选。
获取高纯度、高质量的宏基因组DNA是后续 宏基因组学生物信息分析的基础，宏基因组DNA 提取方法根据样品的差异进行不同选择，提取手法 主要分为直接提取法(原位裂解法)及间接提取法 (异位裂解法），提取试剂常为细菌基因组提取试剂 盒及氯仿抽提。
原位裂解法主要通过去污剂（SDS 等)、机械破碎(玻璃珠搅拌等)、酶处理(蛋白酶K 等)释放DNA，加以重提纯化。
刘艳超等™提取自 来水中细菌宏基因组DNA时，直接将醋酸纤维滤 膜上收集的自来水菌体加人裂解液进行裂解并提 取DNA。
在泥土及活性污泥微生物研究的DNA 提取过程中，S a等[7]在细胞裂解前直接利用缓冲 液对环境样品进行洗涤处理再将微生物细胞与杂 质分离，有助于去除腐殖酸、重金属离子等溶解抑 制剂。
L i等[8]发现先利用液氮冰冻研磨土壤等环 境宏基因样品，再提取样品宏基因组DNA的效果 最好。
单独使用试剂盒提取虽操作简便，但提取效 果最差，产物杂质多且干扰测序，在提取前用TEN C缓冲液预处理，可以有效去除腐殖酸和滤杂 质，有利于DNA提取。
除环境微生物样品外，肠 道微生物DNA提取也通常使用间接提取法。
Barry 等[1°]提取猫肠道微生物DNA时，使用灭菌玻璃珠收稿日期：2017-06-06;修回日期：2017-09-11.基金项目：国家自然科学基金资助项目（31560111);云南大学引进人才科研启动资金资助项目（XT412002).作者简介：陈泓宇(1993—)，男，硕士研究生;研究方向：动物遗传学.E-mail:786180187@qq. co m通讯作者:陈善元（1978— )，男，教授，博士;研究方向:动物遗传学与基因组学.E-mail:chensy@ynu* ed u* cn *700水产科学第37卷搅拌分解粪便杂质后利用试剂盒提取。
异位裂解 提取法需先将微生物细胞提取出来后用温和的处 理方法(脉冲凝胶电泳DNA回收法等)提取DNA，但由于操作繁琐，效率较低，使用相对较少[11]。
1.2载体构建及克隆宏基因组文库的构建形式沿用了分子克隆的 基本原理及技术方法，在DNA提取之后与载体连 接并转人宿主中。
载体的选择主要针对感兴趣的 功能基因或目标产物基因的特点分为大片段连接 载体、表达载体、穿梭载体等几大类。
微生物产生的活性物质代谢途径常由多个基 因簇联合调控，长片段的插人有助于获得完整的代 谢途径调控基因簇[12]。
目前常用的大片段插人载 体有人工染色体和黏粒。
细菌人工染色体插人片 段长(350 kb)，但克隆效率低;黏粒如pWE15可插 人片度中等（40 kb)但克隆效率高。
Entcheva 等利用细菌人工染色体载体和黏粒载体构建了插人片段大于50 k b和平均30 k b的宏基因组文 库，成功合成抗菌素紫色杆菌素等。
重组克隆子 后，利用表达载体构建宏基因组文库既有利于提高 宏基因表达，又方便活性检测。
Henne等[15]就通过 直接利用表达载体pBluescript SK+克隆获得了表 达脂酶、酯酶及4-轻基丁酸脱氢酶的重组克隆子。
相对于长片段载体，表达载体插人片段仅约10 kb，只适合于单一基因及小操纵子产物。
穿梭载体能 有效的扩大宿主范围，有助于提高外源基因的表 达。
外源基因的表达受宿主细胞的遗传类型(顺式 元件、反式因子、tRN A丰度、密码子偏好等)、细胞 基质、细胞的生理状态及初级代谢产物等的影响，8«1£^等[16]采用黏粒pOS700 I穿梭载体，将其用 大肠杆菌coK)构建的宏基因组文库中 感兴趣的克隆子外源片段转移到了链霉菌(S^0-tomyces)中，有效提高了转载基因的表达量。
宿主 的选择主要需考虑重组载体的稳定性及转化效率，大肠杆菌作为目前遗传背景研究最为透彻，应用最 广泛的菌种。
是宏基因组来源基因最常用的表达 宿主，但大肠杆菌并不是一个高效表达外源基因的 宿主细菌，X#筛选新基因造成障碍。
穿梭宏基因组 文库，如利用穿梭载体将大肠杆菌等文库转人链霉 菌或假单胞菌属中，将会大大提高 筛选效率[气1.3宏基因组文库筛选宏基因组文库的筛选方式多样，主要有功能驱 动筛选、化合物机构水平筛选、序列驱动筛选及底 物诱导基因表达筛选等，每种筛选方法各有优缺 点，可结合使用。
功能驱动筛选法是生物活性水平层面的筛选，通过检测并挑选活性的重组克隆子进行筛选，如通 过可见性状筛选到了七叶苷水解酶，甘油脱水酶 等[18]，是新发现分子化合物的常用方法。
功能性筛 选依赖于功能基因或编码功能蛋白质的表达，常有 外源宿主中基因不表达或表达产物活性低，造成了 上千个克隆中仅有1%具有活性[15]。
并且检测的 手段很局限，工作量大且效率很低。
化合物结构水平筛选一定程度上避免了功能 驱动筛选依赖生物活性的弊端，通过不同物质在色 谱中的峰值差异，比较转人和未转人外源基因的宿 主细胞或提取物色谱图，筛选出新结构化合物的克 隆子。
该筛选方式不一定要具有生物活性，可直接 筛选出新结构化合物。
Wang等以链霉菌为宿主构建宏基因组文库，利用化合物结构水平筛选法 从1020个克隆子中筛选出2个产生新化合物的克 隆子并获得了全新小分子物质。
序列驱动筛选是DNA序列水平层面的筛选，根据同类酶基因可能具有的序列相似性为基础，利 用相关功能基因的保守序列或相似序列设计杂交 探针或P C R引物扩增及挑选阳性克隆[2°]。
Kni-etsch等根据已知脱水酶基因保守序列设计PCR 引物用于宏基因组DNA扩增，最后筛选出活性较 强的产1，3-丙二醇脱水酶克隆子。
序列驱动筛选 不必依赖宿主表达克隆基因，筛选效率高。
但在设 计弓丨物及探针时需了解目的基因片段相关信息，不 适用于新物质挖掘。
底物诱导表达筛选基于相关基因表达需某些 化合物(底物等)的诱导这一特性，通过建立特定的 宏基因组文库，利用流式细胞仪筛选出表达受底物 诱导的克隆子[22]。
2宏基因组学在鱼类肠道微生物的应用2.1鱼类肠道微生物组成动物复杂而具有动态的肠道生态系统对营养 的吸收具有重要的作用，肠道微生物不仅与宿主生 长发育和代谢等功能密切相关[23]，还与很多疾病的 发生有关(肝硬化、阿兹海默氏症等)[24_25]。
1990年 Moriarty等开始研究水生动物肠道微生物，水生动 物的肠道微生物已被证实有利于宿主的营养、生理 (产生维生素、氨基酸、消化酶和某些代谢产物）与 免疫过程[26_28]，但由于很多微生物无法通过实验室 培养得到，传统的以培养为主的微生物研究方式受 到了很多限制[29]。
将宏基因组学研究手段运用于 水生生物，X#其胃肠道内含物及黏膜等的微生物进 行测序，分析其微生物丰度、种类、结构组成和功能第5期陈泓宇等：宏基因组学及其在鱼类肠道微生物中的研究进展701等方面的信息，不仅对鱼类生长发育调控、疾病预 防等方面具有重要的意义，还规避了传统培养手段的不足[3°]。
鱼类肠道中的优势微生物通常为细菌[31]，主要 由好氧菌和兼性厌氧菌组成，酵母菌也常在海水或 淡水鱼类肠道微生物中发现，通常有三门核心微生 物:厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门[32_33]。
与恒温动 物相比，鱼类肠道微生物丰度和复杂程度较低。
外 在或内在的因素变化（肠道的结构、水温、饮食因 素、饲养条件等)都会影响鱼类肠道微生物的多样 性和结构组成[34_35]。
淡水鱼类与海水鱼类肠道微 生物结构组成具有明显差异[36]，在淡水鱼类物种 中，气单胞菌属(Aenwzowac^)、假单胞菌属和A型 拟杆菌是主要优势菌群，而海洋鱼肠 道优势菌群组成则更丰富。
如弧菌属(V^W〇)、无 色菌属交替单胞属（A^ero-wowas)、黄杆菌属（•F Yaw o&acZ eW M m)等[37]，这或许 与海洋鱼类更复杂的生境和多样化的饮食有关。
Verner-Jeffreys等[38]利用宏基因组 16S rRNA技 术对不同生长时期的大西洋比目鱼()肠道微生物进行研究发现，在未进食 的幼鱼肠道中就发现弧菌属细菌，进食后亮弧菌 (V.溶藻弧菌（V.为优势菌群。
但气单胞菌属和弧菌属用常规分离培养 手段极难获得，Pond等[39]对虹鳟肠道微生物16S rRNA测序并分析肠道微 生物组成，对比了传统微生物培养技术，结果显示，利用宏基因组学手段从虹鳟肠道中找到嗜麦芽寡 养单胞菌（S^e w c^ro灿cw zow as沾a)、真养罗尔斯通菌)等传统手段无法获 取的肠道微生物。