宏基因组测序（Metagenomics Sequencing）是对环境样品中的微生物群落的基因组进行高通量测序，主要研究微生物种群结构、基因功能活性、微生物之间的相互协作关系以及微生物与环境之间的关系。宏基因组测序研究摆脱了微生物分离纯培养的限制，扩展了微生物资源的利用空间，为环境微生物群落的研究提供了有效工具。微生物是地球上已知种类最多、数量最大、分布最广的生物类群，仅原核微生物的总量大约就达4×1030-6×1030个。但是传统的分离培养方法限制了认识微生物世界的视野。据估计，自然环境中超过99%的微生物不能用传统的方法进行纯培养，因而也不能对它们开展依赖于纯培养的生物技术或基础方面的研究。为了克服传统纯培养技术的不足，充分挖掘此类未培养微生物所蕴涵的巨大潜能，研究者们发展了宏基因组学的研究方法。利用分子生物学的研究方法绕过纯培养技术来研究微生物的多样性及功能，提供了一种探知微生物多样性结构和功能基因组的免培养方法，是一条寻找新基因及其产物的新途径。

技术优势

直接对特定环境中全部微生物群体基因组进行测序。环境微生物通常以群落方式共存和互作，宏基因组研究比单个个体研究更能反映微生物的真实生存状态。除分析微生物群体多样性和丰度外，还可以解析微生物基因功能和参与的代谢通路，发掘新的具有特定功能的基因。

技术路线

质量合格的基因组 DNA 样品通过超声波高性能样品处理系统（Covaris）随机打断，经过片段选择后得到 300bp左右的片段。加上接头，进行cluster制备，最后利用Paired-End的方法对插入片段进行测序，得到的原始数据经过质控和数据过滤，宏基因组组装、基因预测、构建参考基因集，并进行后续的物种、基因、功能分析。

建库流程

1、 将检测合格的基因组DNA样品用物理方法随机打断成300bp-400bp的片段；

研究内容

宏基因组研究以环境中所有微生物基因组为研究对象，通过对环境样品中的全基因组DNA进行高通量测序，获得单个样品的饱和数据量，基于denovo组装进行微生物群落结构多样性，微生物群体基因组成及功能，特定环境相关的代谢通路等分析，从而进一步发掘和研究具有应用价值的基因及环境中微生物群落内部、微生物与环境间的相互关系。构建的环境微生物基因集，可为环境中微生物的研究、开发和利用提供基因资源库。

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