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01 环境细菌研究 Microdiversity and phylogeographic diversification of bacterioplankton in pelagic freshwater systems revealed through long-read amplicon sequencing 长读扩增子测序分析揭示远洋淡水系统浮游细菌的微多样性和系统地理多样性 Microbiome 2021年1月 ◆ 研究亮点：
图1. 琵琶湖CL500-11序列基于扩增序列变异（ASV）的单核苷酸多态性（SNPs）与利用宏基因组技术检测到的SNPs的比较 02 环境真菌研究 Long- and short-readmetabarcoding technologies reveal similar spatio-temporal structures infungal communities ◆ 期刊： ◆ 发表时间： 真菌群落在陆地生态系统中发挥着重要作用，但从环境中确定真菌的种类并开展系统发育定位研究仍存在相当挑战。这项研究中研究者采用四种测序策略研究真菌群落的时空结构：分别用 illumina Miseq、Ion Torrent IonS5和Pacbio RSII平台对ITS2区域（~300-400bp长）扩增子进行测序，另外采用PacbioRSII平台进行ITS全长及LSU部分区域（1200-1600bp长）的扩增子测序。研究发现。由此产生的群落结构和多样性更多依赖于统计方法而非测序技术及平台。使用长度长reads可以从元读取中构建系统发育树，有助于序列的分类鉴定；但同时，长度取存在不同群落去噪算法的问题。对此，研究者提出一个解决方案，即将长读取分成短的同源区去噪后，再重新构建完整的去噪读取。在研究方案选择上，研究者建议，采用混合方法：用短读取实现高采样的数量和深度，用长读取表征本地物种库，以此改进物种识别和系统发育分析。 ◆ 研究亮点：
图2. a)真菌ITS扩增区域展视；b)DADA2 ASV 的总数与使用 LSUx 从一组长 PacBio 扩增子序列中提取的不同 rDNA 区域成功映射到 ASV 的解复用读数的比例 03 动物微生态研究 Using PacBio sequencing to investigatethe effects of treatment with lactic acid bacteria or antibiotics on cowendometritis 使用PacBio测序研究乳酸菌和抗生素治疗奶牛子宫内膜炎的效果 ◆ 结论：
图3. 不同特定COG注释的代谢途径和相应蛋白质的数量 04 昆虫微生态研究 Differences in the intenstinalmicrobiota between insecticide-resistant and -sensitive Aedes albopictus basedon full-length 16S rRNA sequencing. 白纹伊蚊的肠道共生菌在宿主对杀虫剂的抗性中发挥潜在作用。在这项研究中，利用16s rRNA全长测序技术，对具有杀虫剂抗性和敏感性白纹伊蚊肠道微生态进行了测序，并分析了两者之间肠道微生物群落的差异。此外，研究在好氧和厌氧环境中使用六种培养基培养和分析共生菌。我们发现两种白纹伊蚊的肠道微生物群的多样性和丰度存在显着差异。发现体外培养的共生菌主要是兼性厌氧菌。米沙雷菌（Serratia oryzae）、朱氏不动杆菌（Acinetobacter junii）等培养菌可能具有促进杀虫剂抗药性发展的作用。研究表明肠道微生态有助于增强白纹伊蚊对杀虫剂的抗性，并指出16s rRNA全长测序对研究蚊子的肠道微生态有分析优势。 研究采用16s rDNA全长测序技术对具有杀虫剂抗性和不具杀虫剂抗性的白纹伊蚊的肠道微生态进行测序，基于全长测序的高分辨率的识别出白纹伊蚊肠道微生态中对抗杀虫剂有积极响应的沙雷氏菌和不动杆菌物种，说明16s全长测序可作为研究蚊虫肠道微生态的理想技术。
图4.抗药性和敏感型白纹伊蚊肠道微生态的多样性指数差异。a-c分别为Simpson指数、Shannon指数和Chao指数。 05 人体微生态研究 High-Resolution Differentiation ofEnteric Bacteria in Premature Infant Fecal Microbiomes Using a Novel rRNAAmplicon 随着微生物群的进化，识别和跟踪微生物菌株是微生物组研究领域的主要挑战。研究者利用了一种新的测序试剂盒，它结合了DNA提取、rRNA操纵子大区域的PCR扩增和下游生物信息学数据分析。来自两个不同新生儿重症监护病房(NICU)的共入院双胞胎的纵向微生物组样本被用跨越16S和23S rRNA基因并比对到新的自定义的16S-23S rRNA数据库的2500个碱基扩增子进行了分析。使用DADA2推断的扩增序列变体(ASV)为区分rRNA变体提供了足够的分辨率，这些菌株与克雷伯氏菌、大肠杆菌和肠杆菌菌株关系密切，但之前未测序，这些菌株是NICU入院后在这些婴儿肠道中定殖的第一批细菌。不同的ASV群体随着时间的推移在双胞胎之间被监测，证明了追踪共生体和病原体的来源和传播的可能性。从长扩增子测序获得的高分辨率分类，可在医院环境中婴儿建立微生物组，在时间和空间上跟踪菌株。 ◆ 研究亮点：
图5. 双胞胎A/B和Y/Z的细菌群落构成。研究对两对双胞胎在出生后第1周至第8周(双胞胎A/B)或第9周(双胞胎Y/Z)的粪便样本进行了群落结构组成分析。 以细菌的16S研究为例，基于16s全长区域，可以通过长度长测序获得更长的序列信息和物种变异位点，在此前提下长读取研究方案可以在同一分类水平下实现更多物种分类，更有研究者基于16S全长测序获得的长序列中的单核苷酸变异信息实现了对菌株的区分，获得详尽的菌株分类信息，在更精细的物种鉴定中显示出绝对优势这一点很大程度满足了微生物群落研究者对物种鉴定精细度的要求。
同时，由于三代测序技术在建库等实验操作过程中无需PCR过程，这就最大程度保持了样本的真实微生态状态，降低了研究结果偏差。
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