454测序技术在微生物生态学研究中的应用

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1、万方数据76f板生扬学毒志2011年9月第31卷第5期JOURNALOFMICROBIOLOGYSept．2011V01．31No．5454测序技术在微生物生态学研究中的应用段璺，肖炜，王永霞，赖泳红，崔晓龙。(云南大学云南省微生物研究所，云南昆明650091)摘要以Sanger法(双脱氧核苷酸末端终止法)为代表的第l代测序技术由于其成本高、速度慢、通量低等不足，满足不了大规模测序的要求。进入21世纪后，以Roche454为代表的第2代测序技术诞生了，454测序法作为一种高通量的测序方法，近年来已被广泛应用于微生物生态学研究中。介绍了该测序技术的原理和操作步骧，

2、结合本实验室的研究成果，对近年来运用454测序技术在微生物生态学研究中的进展进行综述。并对其研究前景进行介绍。关键词454测序；高通量测序；截生物多样性；宏基因组中图分类号Q938．1．文献标识码A文章编号1005—7021(2011)05—0076—06Applicationof454SequencingTechniqueinMicrobialEcologyDUANZhao，XIAOWei，WANGYong·xia，LAIYong—hong，CUIXiao—long(YunnanInst．ofMierobi01．，YunnanUni．，Kunming65009

3、1)AbstractAsthefirstgenerationsequencingtechniqueSangermethod(dideoxychain·terminationmethod)couldnotmeetthedemandofthelarge-scalesequencingbecauseofitshighcost，slowspeed，andlowthroughput．Roche454a8oneofthesecondgenerationDNAsequencingtechnologywasemergedafterentering21stcentury，nowa

4、days，鼬ahi曲throughputsequencingithasbeenwidelyappliedinmicrobialecology．Theprincipleandoperatingstepsofthetechniquecombiningtheresearchoutcomeinthelabwereintroducedinthispaper，therecentdevelopmentofthe454sequencingsystemwasreviewed，andtheresearchprospectofthetechniqueWasalsoreviewed．K

5、eywords454sequencing；highthroughputsequencing；microbialdiversity；macro—genome微生物生态学是研究微生物与其周围的生物及非生物环境的相互作用规律的学科。传统的微生物生态学研究是基于微生物的直接培养来分析环境中微生物的种群结构及其生态关系的，微生物纯培养及显微技术作为鉴定微生物种群的手段有很大的局限性，因为环境中大多数微生物处于“存活但不能培养”(viablebutnoncuhurable。VBNC)的状态⋯。因此。不依赖于微生物纯培养的分子生物学方法正被广泛地用于微生物生态学研究，即微生物

6、分子生态学。20世纪90年代以来，微生物分子生态学技术层出不穷，大大加速了微生物生态学的发展。近年来，第2代测序技术的出现使得微生物生态学的研究更加深入和便捷。以Sanger法(双脱氧核苷酸末端终止法)为代表的第1代测序技术帮助人们完成了从噬菌体基因组到人类基因组的大量测序工作，但由于其成本高、速度慢、通量低等不足，已不能满足后基因组时代的测序要求∞】。因此，第2代测序技术应运而生。第2代测序技术主要包括454公司的GSFLX测序平台、Illumina公司的SolexaGenomeAnalyzer测序平台和ABI公司的SOLID测序平台[31。目前，在微生物生态

7、学研究中应用最广泛基金项目：国家自然科学基金(30860013；31000003)；云南省应用基础研究项目(2009CD012．2009DA002)；云南省教育厅科学研究基金(2010Y234)；云南大学理(工)科校级科研基金(2008YB005；2009C14Q)作者简介：段基女．硕士研究生。研究方向为极端盐环境微生物生态学研究。Tel：0871-5034621，E—mail：du“办^083@163．tom·通讯作者。Tel：0871-5034621，E-marl：xleuiynu@yahoo．Ⅻ。∞收稿日期：2011-08-23；謦回日期：2011-09·

8、19万方数据5期段璺等：