李 莹,吴兴杰,贺治斌,贝水宽,马 可,彭静静*

宏转录组学在环境微生物生态学中的应用

李 莹1,吴兴杰2,贺治斌2,贝水宽2,马 可1,彭静静2*

(1.中国农业大学资源与环境学院,农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室,北京 100193；2.中国农业大学资源与环境学院,国家农业绿色发展研究院,植物-土壤相互作用教育部重点实验室,北京 100193)

系统总结了宏转录组学实验操作及数据分析流程,概述了宏转录组学在环境微生物生态学的研究策略和最新进展,并指出其应用前景.宏转录组学在解析环境微生物群落功能上具有广阔的前景,为了解微生物群落的动态演化及其与环境因素和生态系统功能的关系提供了强有力的工具.

宏转录组；微生物组；群落结构；功能基因；mRNA富集；RNA

近年来,微生物组学发展迅速.宏基因组、宏转录组、宏蛋白组和宏代谢组等组学方法被广泛用于揭示微生物群落组成及功能,探索生态系统中复杂微生物群落的基因图谱传递的信息.其中宏转录组侧重于研究活跃微生物组基因的表达及其对环境的响应,为研究活跃微生物组群落动态变化和功能响应提供了全新见解.

微生物组是指包括微生物(细菌、古菌、真核生物和病毒)的基因组(基因)及其环境在内的所有生物和非生物因素的总和[1].环境微生物组存在着极大的物种和功能多样性,是生态系统发挥功能和服务人类的基础[2],在生物地球化学循环[3]、农业生产[4-5]、土壤修复[6]以及……