微生物多樣性分析

❶ 微生物多樣性中rda分析是什麼意思

簡單說即微物豐富程度專業說微物群落結構與性微物群落結構比例細菌某態位通許同種類微物真菌等微物性佔比例

❷ 問答題（20分）：微生物的多樣性表現在哪些

環境中存在豐富的微生物,通常從細菌和真菌兩方面,考察樣品中存在的微生物種類和數量,及其相互作用,如促進、拮抗等.來源於極端環境或者特殊環境的樣品,較容易從中發現新菌種或對人類有益的菌,屬於生態學范疇.進一步需要分析其代謝產物或者進行遺傳分子改良,用於農業、工業、醫學用途.
分類：微生物的多樣性通常包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個組成部分.
分析：體上講,微生物種類多,且很多屬於原核生物,DNA容易發生變異,從而造成性狀甚至種類的變異.
從結構上講,微生物的通有結構是細胞壁細胞膜細胞質,間體,DNA區等等.但是有些種類或者同種類的細菌在不同時期不同環境下會有其他特殊結構,比如鞭毛、性毛、菌毛、莢膜、微莢膜、粘質、外膜等結構.

❸ 微生物多樣性分析中 chao 指數與otu數是什麼關系

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OTU分類和統計：
OTU(operational taxonomic units) 是在系統發生學研究或群體遺傳學研究中，為了便於進行分析，人為給某一個分類單元（品系，種，屬，分組等）設置的同一標志。通常按照 97% 的相似性閾值將序列劃分為不同的 OTU，每一個 OTU 通常被視為一個微生物物種。相似性小於97%就可以認為屬於不同的種，相似性小於93%-95%，可以認為屬於不同的屬。樣品中的微生物多樣性和不同微生物的豐度都是基於對OTU的分析。
使用QIIME（version 1.8.0）工具包進行統計注釋。
使用QIIME（version 1.9.0, http://bio.cug.e.cn/qiime/）的ucluster方法根據97%的序列相似度將所有序列進行同源比對並聚類成operational taxonomic units (OTUs)。然後與資料庫GreenGenes（version gg_13_8, http://greengenes.lbl.gov/cgi-bin/JD_Tutorial/nph-16S.cgi）進行比對，比對方法uclust，identity 0.9 。
然後對每個OTUs進行reads數目統計。
下面的2個表，其中一個表是對每個樣本的測序數量和OTU數目進行統計，並且在表栺中列出了測序覆蓋的完整度（顯示前10個樣本）。
另一個表是對每個樣本在分類字水平上的數量進行統計，並且在表栺中列出了在每個分類字水平上的物種數目（顯示前10個樣本）。
可以看到絕大部分的OTU都分類到了屬（Genus），也有很多分類到了種（Species）。但是仍然有很多無法完全分類到種一級，這是由於環境微生物本身存在非常豐富的多樣性，還有大量的菌仍然沒有被測序和發現。
測序數目統計表主要是對每個樣本的測序數量和OTU數目進行統計，並且在表格中列出了測序覆蓋的完整度（顯示前10個樣本，如果樣本超過10個，請查看結果中otu_stat.txt文件）
其中 SampleName表示樣本名稱；SampleSize表示樣本序列總數；OTUsNumber表示注釋上的OTU數目；OTUsSeq表示注釋上OTU的樣本序列總數。
Coverage是指各樣品文庫的覆蓋率，其數值越高，則樣本中序列沒有被測出的概率越低。該指數實際反映了本次測序結果是否代表樣本的真實情況。
計算公式為：C=1-n1/N 其中n1 = 只含有一條序列的OTU的數目； N = 抽樣中出現的總的序列數目。
分類水平統計表主要是對每個樣本在分類學水平上的數量進行統計，並且在表格中列出了在每個分類學水平上的物種數目（只顯示前10個樣本，如果樣本超過10個，請查看結果中taxon_all.txt文件）
其中SampleName表示樣本名稱；Phylum表示分類到門的OTU數量；Class表示分類到綱的OTU數量；Order表示分類到目的OTU數量；Family表示分類到科的OTU數量；Genus表示分類到屬的OTU數量；Species表示分類到種的OTU數量。

❹ 怎麼分析微生物群落結構和多樣性

微生物群落的種群多樣性一直是微生物生態學和環境學科研究的重點。近幾年來，微生物群落結構成為研究的熱點。首先，群落結構決定了生態功能的特性和強弱。其次，群落結構的高穩定性是實現生態功能的重要因素。再次，群落結構變化是標記環境變化的重要方面。因此，通過對目標環境微生物群落的種群結構和多樣性進行解析並研究其動態變化，可以為優化群落結構、調節群落功能和發現新的重要微生物功能類群提供可靠的依據。
從年代上來看，微生物群落結構和多樣性解析技術的發展可以分為三個階段。20世紀70年代以前主要依賴傳統的培養分離方法，依靠形態學、培養特徵、生理生化特性的比較進行分類鑒定和計數，對環境微生物群落結構及多樣性的認識是不全面和有選擇性的，方法的分辨水平低。在70和80年代，研究人員通過對微生物化學成分的分析總結出了一些規律性的結論，從而建立了一些微生物分類和定量的方法即生物標記物方法，對環境微生物群落結構及多樣性的認識進入到較客觀的層次上。在80和90年代，現代分子生物學技術以DNA為目標物，通過rRNA基因測序技術和基因指紋圖譜等方法，比較精確地揭示了微生物種類和遺傳的多樣性，並給出了關於群落結構的直觀信息。
1 傳統培養分離方法
傳統培養分離方法是最早的認識微生物群落結構和多樣性的方法，自1880年發明以來一直到
現在仍被廣泛使用。傳統培養分離方法是將定量樣品接種於培養基中，在一定的溫度下培養一定的時間，然後對生長的菌落計數和計算含量，並通過在顯微鏡下觀察其形態構造，結合培養分離過程生理生化特性的觀察鑒定種屬分類特性。培養分離方法採用配比簡單的營養基質和固定的培養溫度，還忽略了氣候變化和生物相互作用的影響，這種人工環境與原生境的偏差使得可培養的種類大大減少(僅占環境微生物總數的0.1%～10%[1])。而且，此方法繁瑣耗時，不能用於監測種群結構的動態變化。
2 群落水平生理學指紋方法(CLPP)
通常認為微生物所含的酶與其豐度或活性是密切相關的。酶分子對於所催化的生化反應特異性很高，不同的酶參與不同的生化反應。如果某一微生物群落中含有特定的酶可催化利用某特定的基質，則這種酶-底物可作為此群落的生物標記分子之一，標記了某種群的存在。由Garlan和Mills[2]於1991年提出的群落水平生理學指紋方法(CLPP)是通過檢測微生物樣品對底物利用模式來反映種群組成的酶活性分析方法。具體而言，CLPP分析方法就是通過檢測微生物樣品對多種不同的單一碳源基質的利用能力，來確定那些基質可以作為能源，從而產生對基質利用的生理代謝指紋。由BIOLOG公司開發的BIOLOG氧化還原技術，使得CLPP方法快速方便。商業供應的BIOLOG微平板分兩種：GN和MT，二者都含有96個微井，每一
128 生態環境 第14卷第1期（2005年1月）

微井平板的干膜上都含有培養基和氧化還原染料四唑[3]。其中，BIOLOG的GN微平板含有95種不同碳源和一個無碳源的對照井，而MT微平板只含有培養基和氧化還原染料，允許自由地檢測不同的碳源基質[3]。檢測的方法是：將處理的微生物樣品加入每一個微井中，在一定的溫度下溫育一定的時間(一般為12 h)，在溫育過程中，氧化還原染料被呼吸路徑產生的NADH還原，顏色變化的速率取決於呼吸速率，最終檢測一定波長下的吸光率進行能源碳的利用種類及其利用程度的分析[4]。
BIOLOG方法能夠有效地評價土壤和其它環境區系的微生物群落結構[3~6]。其優點是操作相對簡單快速，而且少數碳源即能區別碳素利用模式的差別[5]。然而，BIOLOG體系僅能鑒定快速生長的微生物，而且，測試盤內近中性的緩沖體系、高濃度的碳源及有生物毒性的指示劑紅四氮唑(TTC)使得測試結果的誤差進一步增大。姚槐應[5]的研究表明，應根據測試對象的特點（例如pH，碳源利用類型及利用能力）改進BIOLOG體系，並且，有必要研究更好的指示劑來取代TTC。
3 生物標記物方法
生物標記物(Biomakers)通常是微生物細胞的生化組成成分，其總量通常與相應生物量呈正相關。由於特定結構的標記物標志著特定類型的微生物，因此一些生物標記物的組成模式(種類、數量和相對比例)可作為指紋估價微生物群落結構。由於分類的依據是從混合微生物群落中提取的生化組成成分，潛在地包括所有的物種，因而具有一定的客觀性。並且分析簡便快速，適於定性甚至半定量地檢測微生物體系的動態變化。20世紀80年代以來常用於研究微生物群落結構的生物標記物方法包括：醌指紋法(Quinones Profiling)、脂肪酸譜圖法(PLFAs和WCFA-FAMEs)。測定時，首先使用合適的提取劑提取環境微生物樣品中的這些化合物並加以純化，然後用合適的溶劑製成合適的樣品用GC或LC檢測，最後用統計方法對得到的生物標記物譜圖進行定性定量分析。
3.1 醌指紋法(Quinones Profiling)
呼吸醌廣泛存在於微生物的細胞膜中，是細胞膜的組成成分，在電子傳遞鏈中起重要作用[7]。醌的含量與土壤和活性污泥的生物量呈良好的線性關系的研究表明，醌含量可用作微生物量的標記[8]。有兩類主要的呼吸醌：泛醌(ubiquinone, UQ)即輔酶Q和甲基萘醌(menaquinone,MK)即維生素K[9]。醌可以按分子結構在類(UQ和MK)的基礎上依據側鏈含異戊二烯單元的數目和側鏈上使雙鍵飽和的
氫原子數進一步區分。研究表明，每一種微生物都含有一種占優勢的醌[7]，而且，不同的微生物含有不同種類和分子結構的醌[9]。因此，醌的多樣性可定量表徵微生物的多樣性，醌譜圖（即醌指紋）的變化可表徵群落結構的變化。
用醌指紋法描述微生物群落的參數[7]有：(1)醌的類型和不同類型的醌的數目；(2)占優勢的醌及其摩爾分數含量；(3)總的泛醌和總的甲基萘醌的摩爾分數之比；(4)醌的多樣性和均勻性；(5)醌的總量等。對兩個不同的群落，由上述分析所得數據可以計算出另一個參數____非相似性指數(D)，用於定量比較兩個群落結構的差異。
醌指紋法具有簡單快速的特點，近幾年來廣泛用於各種環境微生物樣品(如土壤，活性污泥和其它水生環境群落)的分析。
考察了醌指紋法分析活性污泥群落的分析精度，證明此方法是一種可靠的分析方法。然而，醌指紋法也存在一定的局限性，它不能反映具體哪個屬或哪個種的變化。 3.2 脂肪酸譜圖法(PLFAs、WCFA-FAMEs和其它方法)
從微生物細胞提取的脂肪類生化組分是重要的生物量標記物，例如，極脂(磷脂)、中性脂類(甘油二酯)可分別作為活性和非活性生物量的標記物[10]。更重要的是，提取脂類的分解產物____具有不同分子結構的混合的長鏈脂肪酸，隱含了微生物的類型信息，其組成模式可作為種群組成的標記。多種脂肪酸譜圖法廣泛用於土壤、堆肥和水環境微生物群落結構的分型和動態監測[11~13]。
常用的脂肪酸譜圖法可分為兩種：磷脂脂肪酸(PLFAs)譜圖法和全細胞脂肪酸甲酯(WCFA-FAMEs)譜圖法[14]。二者分析的對象實質上都是脂肪酸甲酯，不同之處在於提取脂肪酸的來源不同。磷脂脂肪酸(PLFAs)譜圖法提取的脂肪酸主要來源於微生物細胞膜磷脂即來源於活細胞，全細胞脂肪酸甲酯(WCFA-FAMEs)譜圖法提取的脂肪酸來源於環境微生物樣品中的所有可甲基化的脂類即來源於所有的細胞（包括活細胞和死細胞）。因此，磷脂脂肪酸(PLFAs)譜圖法的優點在於准確，可靠；全細胞脂肪酸甲酯(WCFA-FAMEs)譜圖法的優點在於提取簡捷，所需樣品量少。對多個環境微生物樣品分析而言，先用WCFA-FAMEs譜圖法預先篩選再用PLFAs法進行分析是提高效率的較佳選擇。
脂肪酸譜圖分析包括兩種形式：一種是脂肪酸，採用GC分析儀達到分離不同結構的分子的目的；另一種是脂肪酸甲基化產物____脂肪酸甲酯，採用GC-MS分析儀進行不同分子的分離和鑒定。

❺ 微生物多樣性分析中常見的β多樣性分析有哪些

微生物多樣性分析中常見的β多樣性分析有哪些
微生物群落的種群多樣性一直是微生物生態學和環境學科研究的重點。近幾年來，微生物群落結構成為研究的熱點。首先，群落結構決定了生態功能的特性和強弱。其次，群落結構的高穩定性是實現生態功能的重要因素。再次，群落結構變化是標記環境變化的重要方面。因此，通過對目標環境微生物群落的種群結構和多樣性進行解析並研究其動態變化，可以為優化群落結構、調節群落功能和發現新的重要微生物功能類群提供可靠的依據。
從年代上來看，微生物群落結構和多樣性解析技術的發展可以分為三個階段。20世紀70年代以前主要依賴傳統的培養分離方法，依靠形態學、培養特徵、生理生化特性的比較進行分類鑒定和計數，對環境微生物群落結構及多樣性的認識是不全面和有選擇性的，方法的分辨水平低。在70和80年代，研究人員通過對微生物化學成分的分析總結出了一些規律性的結論，從而建立了一些微生物分類和定量的方法即生物標記物方法，對環境微生物群落結構及多樣性的認識進入到較客觀的層次上。在80和90年代，現代分子生物學技術以DNA為目標物，通過rRNA基因測序技術和基因指紋圖譜等方法，比較精確地揭示了微生物種類和遺傳的多樣性，並給出了關於群落結構的直觀信息。

❻ 什麼是微生物多樣性它的表現方式有哪些

生物多樣性biodiversity是指一定范圍內多種多樣活的有機體(動物、植物、微生物) 有規律地結合所構成穩定的生態綜合體。 這種多樣包括動物、植物、微生物的物種多樣性，物種的遺傳與變異的多樣性及生態系統的多樣性。其中，物種的多樣性是生物多樣性的關鍵，它既體現了生物之間及環境之間的復雜關系，又體現了生物資源的豐富性。微生物多樣性是指微生物的生命形式的多樣性，包括生理代謝類型、代謝產物、遺傳基因及生態類型的多樣性。

❼ 微生物的多樣性包括哪些方面

微生物在地球上幾乎無處不有，無孔不入，人的皮膚上，口腔，腸道里都有許多微生物。微生物聚集最多的地方是土壤，土壤是各種微生物生長繁殖的大本營，約占微生物總量的70-90%，任意取一把土或一粒土，就是一個微生物世界，不論數量或種類均最多。在肥沃的土壤中，每克土含有20億個微生物，即使是貧瘠的土壤，每克土中也含有3－5億個微生物。空氣里懸浮著無數細小的塵埃和水滴，它們是微生物在空氣中的藏身之地。哪裡塵埃多，哪裡的微生物就多。
迄今為止，我們知道的微生物約有10萬種，目前已知的種類只佔地球上實際存在的微生物總數的20%，人類生產和生活中僅開發利用了已發現微生物種數的1%。
微生物種類繁多，人們研究得最多、也較深入的主要有細菌、放線菌、藍細菌、枝原體、立克次氏體、古菌、真菌、顯微藻類、原生動物、病毒、類病毒和朊病毒等。
細菌是一類細胞細而短、結構簡單、細胞壁堅韌，以二等分裂方式繁殖的原核微生物，分布廣泛。觀察細菌常用光學顯微鏡，其大小用測微尺在顯微鏡下進行測量，以微米(μm)為單位。不同種類的細菌大小不一，同一種細菌也因菌齡和環境因素的影響而有差異。細菌按其外形，主要有球菌，桿菌，螺形菌

某些細菌到一定的發育階段或當環境條件不適於細菌繁殖時，會在細胞內形成一個圓形或橢圓形的，對不良環境條件具有高度抵抗力的休眠體，叫做芽孢；芽孢的形成能力是由這種菌的遺傳特性所決定的；細菌中球菌不會產生芽孢；產生芽胞的都是革蘭陽性菌。

放線菌的形態、大小和結構
放線菌的形態比細菌復雜些，但仍屬於單細胞。在顯微鏡下，放線菌呈分枝絲狀，我們把這些細絲一樣的結構叫做菌絲，菌絲直徑與細菌相似，小於1微米。菌絲細胞的結構與細菌基本相同。
根據菌絲形態和功能的不同，放線菌菌絲可分為基內菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。鏈黴菌屬是放線菌中種類最多、分布最廣、形態特徵最典型的類群。

黴菌的菌絲構成黴菌營養體的基本單位是菌絲。
菌絲是一種管狀的細絲，把它放在顯微鏡下觀察，很像一根透明膠管，它的直徑一般為3-10微米，比細菌和放線菌的細胞約粗幾倍到幾十倍。菌絲可伸長並產生分枝，許多分枝的菌絲相互交織在一起，就叫菌絲體。

提起酵母菌這個名稱，也許有人不太熟悉，但實際上人們幾乎天天都在享受著酵母菌的好處。因為我們每天吃的麵包和饅頭就是有酵母菌的參與製成的；我們喝的啤酒，也離不開酵母菌的貢獻，酵母菌是人類實踐中應用比較早的一類微生物，我國古代勞動人民就利用酵母菌釀酒；酵母菌的細胞里含有豐富的蛋白質和維生素，所以也可以做成高級營養品添加到食品中，或用作飼養動物的高級飼料。
酵母菌在自然界中分布很廣，尤其喜歡在偏酸性且含糖較多的環境中生長，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果園土壤中最為常見。

病毒的形態基本可歸納為三種：桿狀、球狀和這兩種形態結合的復合型。沒有細胞構造，病毒粒子的主要成分是核酸和蛋白質，在宿主細胞協助下，通過核酸的復制和核酸蛋白裝配的形式進行增殖。病毒粒子通常形成螺旋對稱、二十面體對稱和復合對稱。
病毒粒子是無法用光學顯微鏡觀察的亞顯微顆粒，但當他們大量聚集在一起並使宿主細胞發生病變時，就可以用光學顯微鏡加以觀察。例如動、植物細胞中的病毒包涵體；有的還可用肉眼看到，如噬菌體的噬菌斑等。

❽ 如何理解微生物的種類多樣性簡答題

整體上講，微生物種類多，且很多屬於原核生物，DNA容易發生變異，從而造成性狀甚至種類的變異。

從結構上講，微生物的通有結構是細胞壁細胞膜細胞質，間體，DNA區等等。但是有些種類或者同種類的細菌在不同時期不同環境下會有其他特殊結構，比如鞭毛、性毛、菌毛、莢膜、微莢膜、粘質、外膜等結構。

❾ 請教微生物群落多樣性指數分析

微生物群落的種群多樣性一直是微生物生態學和環境學科研究的重點。近幾年來，微生物群落結構成為研究的熱點。首先，群落結構決定了生態功能的特性和強弱。其次，群落結構的高穩定性是實現生態功能的重要因素。再次，群落結構變化是標記環境變化的重要方面。因此，通過對目標環境微生物群落的種群結構和多樣性進行解析並研究其動態變化，可以為優化群落結構、調節群落功能和發現新的重要微生物功能類群提供可靠的依據。
從年代上來看，微生物群落結構和多樣性解析技術的發展可以分為三個階段。20世紀70年代以前主要依賴傳統的培養分離方法，依靠形態學、培養特徵、生理生化特性的比較進行分類鑒定和計數，對環境微生物群落結構及多樣性的認識是不全面和有選擇性的，方法的分辨水平低。在70和80年代，研究人員通過對微生物化學成分的分析總結出了一些規律性的結論，從而建立了一些微生物分類和定量的方法即生物標記物方法，對環境微生物群落結構及多樣性的認識進入到較客觀的層次上。在80和90年代，現代分子生物學技術以DNA為目標物，通過rRNA基因測序技術和基因指紋圖譜等方法，比較精確地揭示了微生物種類和遺傳的多樣性，並給出了關於群落結構的直觀信息。
1 傳統培養分離方法
傳統培養分離方法是最早的認識微生物群落結構和多樣性的方法，自1880年發明以來一直到
現在仍被廣泛使用。傳統培養分離方法是將定量樣品接種於培養基中，在一定的溫度下培養一定的時間，然後對生長的菌落計數和計算含量，並通過在顯微鏡下觀察其形態構造，結合培養分離過程生理生化特性的觀察鑒定種屬分類特性。培養分離方法採用配比簡單的營養基質和固定的培養溫度，還忽略了氣候變化和生物相互作用的影響，這種人工環境與原生境的偏差使得可培養的種類大大減少(僅占環境微生物總數的0.1%～10%[1])。而且，此方法繁瑣耗時，不能用於監測種群結構的動態變化。
2 群落水平生理學指紋方法(CLPP)
通常認為微生物所含的酶與其豐度或活性是密切相關的。酶分子對於所催化的生化反應特異性很高，不同的酶參與不同的生化反應。如果某一微生物群落中含有特定的酶可催化利用某特定的基質，則這種酶-底物可作為此群落的生物標記分子之一，標記了某種群的存在。由Garlan和Mills[2]於1991年提出的群落水平生理學指紋方法(CLPP)是通過檢測微生物樣品對底物利用模式來反映種群組成的酶活性分析方法。具體而言，CLPP分析方法就是通過檢測微生物樣品對多種不同的單一碳源基質的利用能力，來確定那些基質可以作為能源，從而產生對基質利用的生理代謝指紋。由BIOLOG公司開發的BIOLOG氧化還原技術，使得CLPP方法快速方便。