16S微生物多样性绝对定量

16S微生物绝对定量测序是通过向待测样本DNA中添加人工设计合成的内参Spike-in DNA，与样本同时进行扩增、建库测序，然后根据内参序列的理论拷贝数和测序序列数的数值关系，计量样本中各微生物的16S rRNA基因的绝对拷贝数，从而实现微生物的绝对定量检测；相对于常规16S扩增子测序，绝对定量分析能反映样本每种微生物的真实数量和组间样本的真实差异，有利于揭示对微生物群落结构变异的本质信息。

为了克服常规16S rRNA基因高通量测序研究的局限性，作者采用了以下组合方法：1）先向根际样本中添加了已知含量的人工合成的spike-in质粒，用来定量检测单位质量根际样本中细菌16S rRNA基因的总量；2）进一步通过rrnDB数据库获取了每种细菌可操作分类单元（OTU）的16S rRNA基因平均拷贝数，然后通过加权平均获得了每种细菌OTU的绝对细胞数目；3）通过对单拷贝的rpoB基因测序，比较并评估基于16S rRNA基因定量测序计算出的绝对细菌数目的准确性。采用该组合方法，定量了蒺藜苜蓿和水稻的根外土、根际土及根内微生物群落的绝对丰度。

富营养化引起的水脱氧作用在沿海海洋中持续发生，并改变了群落结构、代谢过程和能量分流，对生态环境造成了重大威胁。渤海（中国）发生了季节性脱氧事件，然而，这些事件如何影响微生物的功能活动仍不清楚。通过使用16S rRNA基因扩增子测序和转录组学方法的绝对定量，作者研究了脱氧海水中微生物群落的结构和转录活性的模式，揭示脱氧环境中微生物介导的碳和氮循环。