[发明专利]一种大气气溶胶微生物群落组成的分析方法

说明书

本发明提供一种大气气溶胶微生物群落组成的分析方法，包括以下步骤：获得大气气溶胶样本，提取得到所述大气气溶胶样本中的微生物DNA；以微生物DNA为模板，进行PCR扩增；对扩增产物进行高通量双端测序，得到双端测序结果；进行数据剪切过滤处理、序列拼接处理和物种注释，对群落结构多样性进行讨论与检验。(1)本发明通过简化分析步骤，系统化分析流程，能够高效快捷地完成整套分析，获得可靠准确的群落结构特征。(2)本发明针对性地根据大气环境中的微生物特性，选择质控方法，匹配合适的数据库，选用恰当的注释方法，生成预期图像结果，大大减少了不同平台交替切换的繁琐，将各个步骤紧密衔接，形成系统化的操作过程。

技术领域

本发明属于微生物群落组成分析技术领域，具体涉及一种大气气溶胶微生物群落组成的分析方法。

背景技术

大气气溶胶是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称，由各种颗粒状物质均匀地分散在空气中，从而构成一个相对稳定的庞大的悬浮体系。大气气溶胶的构成十分复杂，是大气环境中重要的组成部分。其中，含有微生物或生物大分子等生命活性物质的微粒称之为生物气溶胶。生物气溶胶种类很多、粒径范围很广，粒径大小可以从1nm变化到100μm。生物气溶胶可以作为冰核和云凝结核,影响云滴和冰晶的形成，从而间接影响全球气候变化，并对大气化学和大气物理过程有着重要的潜在影响。此外，由于生物气溶胶可以借助空气介质扩散和传输，一定程度上会引发人类的急、慢性疾病。因此，针对大气气溶胶中微生物的研究具有重要的科学意义。

现有的微生物群分析技术方法多样，但普遍具有分析过程繁琐以及分析结果准确性不高的问题，从而限制了其推广使用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种大气气溶胶微生物群落组成的分析方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种大气气溶胶微生物群落组成的分析方法，包括以下步骤：

步骤1，获得大气气溶胶样本，提取得到所述大气气溶胶样本中的微生物DNA；

步骤2，采用细菌通用引物515F/806R，以步骤1的所述微生物DNA为模板，进行PCR扩增，得到扩增产物；

步骤3，对所述扩增产物进行高通量双端测序，得到双端测序结果；

步骤4，对所述双端测序结果进行质量过滤，去除非生物核酸序列，包括引物序列和接头序列，得到质量过滤后的双端测序结果；所述质量过滤后的双端测序结果，包括多个双端测序序列；每个所述双端测序序列包括成对的正向测序序列和反向测序序列；其中，对于成对的正向测序序列和反向测序序列，通过标记序列进行标记；

步骤5，将双端测序结果中的所有正向测序序列存入到一个正向序列文件中；

将双端测序结果中的所有反向测序序列存入到一个反向序列文件中；

步骤6，对于正向序列文件中的每个正向测序序列，均进行数据剪切过滤处理；

其中，数据剪切过滤方法为：

步骤6.1，设置过滤参数，包括序列最小长度a，数据前端剪切掉的碱基数量b；

步骤6.2，对于当前的正向测序序列，表示为正向测序序列seq(L₀)，判断其前端剪切掉b个碱基后，剩余序列长度是否大于a，如果大于，则执行步骤6.3；否则，执行步骤6.4；

步骤6.3，将正向测序序列seq(L)的前端剪切掉b个碱基，得到过滤后的正向测序序列seq(L₁)；

步骤6.4，不对正向测序序列seq(L₀)进行剪切过滤处理，输出正向测序序列seq(L₀)；