土壤是微生物生长和繁殖的天然培养基。土壤微生物之间相互依赖、彼此制约，同时又与周围的环境因子相互作用、往复调控。自然或干扰条件下土壤微生物的群落结构、种群消长、生理代谢、遗传变异及其演替有一定的规律，因此土壤微生物多样性研究对于探索自然生命机制、开发超常生物资源、应对全球气候变化、治理各类环境污染、维持生态服务功能及促进土壤持续利用等方面具有重要意义。
基于16S/18S/ITS序列扩增，根据客户需求采用不同测序平台（Roche 454和 Illumina），利用NGS高通量测序技术，获得庞大的数据信息，通过现代生物信息学手段，获得微生物总体群落，并通过RDA，CCA，NMDS分析，找到环境因子（pH，C/N，湿度，总氮，总磷，TOC，含水量等）与微生物群落组成的相关性，进而分析微生物与环境的相互关系。
研究现状
1、 Congcong Shen等对长白山不同海拔高度，分布有不同植被的土壤微生物进行分析，研究菌落组成的差异及这种差异产生的影响因素与微生物群落之间的相互关系。得到结论，pH能更好的预测不同海拔高度细菌分布，植被类型可能通过改变C/N来间接影响不同海拔高度细菌的分布情况。
Soil pH drives the spatial distribution of bacterial communities along elevation onChangbai Mountain
Congcong Shen, Jinbo Xiong, Huayong Zhang, Youzhi Feng, Xiangui Lin,Xinyu Li,Wenju Liang, Haiyan Chu
Soil Biology & Biochemistry 57 (2013) 204e211
样本质量：0.5g土壤
土壤样本基因组DNA抽提试剂盒：FastDNA SPIN Kit for soil (MP Biomedicals, Santa Ana, CA)
分析区域：16S rRNA V4-V5高变区
测序平台使用：Roche FLX 454 pyrosequencing
主要结论：
（1）不同样本微生物在门的水平上的群落结构分析
（2）不同海拔高度微生物群落的CCA（Canonical correspondence analysis）分析，得到不同海拔高度样本中微生物群落受环境因子（土壤pH、海拔高度、碳氮比、总有机碳、降雨量）影响的差异。
（3）主要微生物群落的相对丰度与不同海拔高度土壤pH之间的相互关系。
2、 Sizhong Yang等研究沿中俄原油管的永冻层土壤中细菌的群落分析。
Pyrosequencing Investigation into the Bacterial Community in Permafrost Soils along the China-Russia Crude Oil Pipeline (CRCOP)
Sizhong Yang, Xi Wen, Huijun Jin, Qingbai Wu
plos one,December 2012 | Volume 7 | Issue 12 | e52730
土壤样本基因组DNA抽提试剂盒：Power Soil DNA Isolation Kit (MOBIO, USA)
16S rRNA分析区域：V1-V3高变区
测序平台：Roche FLX 454
主要结论：
（1）Rarefaction Curve：不同样本稀释曲线分析取样深度是否合理。
（2）群落结构分析：不同样本在门的水平上细菌群落的组成分析
（3）Heatmap：细菌在目得水平上，12个样本中前100个目得细菌菌落分布分析。
（4）PCA分析和NMDS分析：PCA分析显示不同位点的微生物群落组成不同。NMDS分析表明上面冻融层土壤的微生物群落在某种程度上与环境参数总有机碳、总氮、总磷、含水量相关。
（5）VEEN图：分别分析Upper active layer（1300，2300，3300 和 4300）、Lower active layer（1500，2500，3500 和4500)、Permafrost table （1600，2600，3600和4600）样本中OTU的相似性。
实验流程：
技术路线：
基因组DNA抽提：
针对客户的样本来源不同，我们针对性优化不同的基因组抽提方法，已达到提取效果最佳。
扩增区域的选择:
细菌16S区域的选择
真菌18S区域的选择
原核微生物16S、真核微生物18S PCR、真菌ITS、功能基因目的片段的LEA-Seq PCR扩增
根据样品基因组DNA浓度及预实验电泳结果，调整模板的量及PCR循环数，进行低偏差LEA-Seq PCR扩增，确保每个样品扩增结果亮度明显，条带单一。
多样本平行测序
1.多样本同时进行高通量测序，样本数目高达上百个。
2.各样本之间通过barcode标签进行区分。
3.微基生物生物自己开发了一套稳定的多样本平行测序分析方案，分析结果准确详尽。
生物信息学分析
1. 数据回归样品
根据barcode信息将测序数据回归样品
2. 数据统计分析
有效序列及优化序列的数据统计，可提供准确的reads数据的统计
3.单样品数据分析
1）计算菌落多样性和丰度指数
2）取样深度测试（Rarefaction Curve）
3）序列聚类OUT分类学表
4.多样品数据分析
1）各样品群落结构分析柱状图
2）全样品相似度分析树状图
3）样品OTU分布比较-VENN图
可以进行2样本、3样本、4样本、5样本的VENN图
4）Heatmap热图分析
5）组间显著性差异分析（metastats分析）
6）PCA分析(Principal Component Analysis)
7）RDA分析
8）OTU分类学信息统计表
高级生物信息学统计分析：
1 微生物种类分级进化树分析
2 网络图分析方案
3进化树分析
送样要求
送样类型1
(1)样品类型：粪便，新鲜取样，冻存于-80℃
(2)样品需求：≥2g
(3)样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输
(4)对于本种类型的样品，我们将采用Qiagen QlAamp DNA tool Mini Kit进行基因组DNA抽提
送样类型 2
(1) 样品类型： DNA
(2) 样品需求量：≥300ng
(3) 样品浓度： ≥10ng/μL
(4) 样品纯度：OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解
(5) 样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输
(6) 对于本种类型的样品，我们在检测完样品的质量后，进行PCR扩增等后续试验。