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一、服务简介


土壤微生物功能基因,是驱动生态系统关键过程的遗传密码,直接编码微生物参与的物质转化与能量代谢功能。例如,硝化与反硝化相关基因(如amoA、nirS)主导氮循环,固碳基因(如cbbL)影响碳汇潜力。通过对这些基因进行精准定量,可深入解析土壤肥力、污染修复及温室气体排放的微生物机理,为环境管理与农业生产提供科学依据。



土壤功能基因碳氮磷循环图




二、检测列表


分类参与途径基因名称
抗生素抗性基因aac(6')-Ib-cr、aacC2、floR、qnrB、qnrD、qnrA、sul2、sul1、sul3、tetA、tetA(33)、tetC、tetG、tetQ、tetW、tetX、tetA(P)、ermF、ermB、dfrA19、blatla-1、mexF...
碳循环固碳途径cbbL、rbcL、cdh、acsA、acsB、acsE、accA...
甲烷代谢pmoA、mcrA...
有机碳降解lig、mnp、chiA、exo-chi、abfA、manB、amyA、apu、pgu、sqa、cex、amyX...
其他碳代谢frdA、pox、naglu、xylA、gltA、aclB、glx、mct、pccA...
氮循环硝化作用A-amoA、hao...
固氮作用nifH...
反硝化作用narG、napA、nirS、nirK、nosZ、norC、norB...
厌氧氨氧化hzo...
氨化/同化nrfA、ureC、gdhA、nirB...
磷循环phoD、phoC、appA、pqqC...
硫循环dsrA、dsrB...
通用标记基因16S rRNA(细菌/古菌)、ITS rRNA(真菌)、丛枝菌根真菌...

三、检测原理


qPCR技术通过荧光染料(如SYBR Green)实时监测扩增产物量。每经过一个循环,系统采集一次荧光信号,荧光强度与产物量成正比。Ct值是指荧光信号达到设定阈值所需的循环数,通过阈值循环数与标准曲线对比,实现对目标基因的定量分析。

四、实验流程



土壤功能基因检测流程


五、部分引物介绍


基因引物名称引物序列
A-amoAA-amoA-FSTAATGGTCTGGCTTAGACG
A-amoA-RGCGGCCATCCATCTGTATGT
accAaccA-FGAAGGCTAYCGCAARGC
accA-RCCTTCMGGSGARATMAC
norBnorB-FAIGTGGTCGAGAAGTGGCTCTA
norB-RTCTGIACGGTGAAGATCACC
dsrAdsrA-FACSCACTGGAAGCACG
dsrA-RGGTGGAGCCATGCATGTT
phoDphoD-FCAGTGGGACGACCACGAGGT
phoD-RGAGGCCGAGCGGCATGTCG
dsrAdsrA-FACSCACTGGAAGCACG
dsrA-RGGTGGAGCCATGCATGTT

六、仪器平台


QuantStudio™ 5 实时荧光定量 PCR 系统,384孔

1.节省珍贵样本,加速实验进程:依托384孔高通量设计,配合低至5微升的微量反应体系,帮助您在最短时间内获得高质量数据,显著缩短论文发表周期。

2.精准捕捉微小差异:采用OptiFlex技术和5重荧光通道,能稳定检测低至1.5倍的基因表达差异,即使是转录因子波动等微弱信号也能精准捕获。

3.数据全程可追溯:仪器配备符合21 CFR Part 11的权限管理功能,从样本上机到结果导出全程留痕。所有原始数据实时云端备份,可随时调取溯源。

QuantStudio™ 5 实时荧光定量 PCR 系统

七、标准曲线案例


acsE 扩增曲线 nifH 扩增曲线 phoD 扩增曲线
acsE 扩增曲线 nifH 扩增曲线 phoD 扩增曲线
acsE 熔解曲线 nifH 熔解曲线 phoD 熔解曲线
acsE 熔解曲线 nifH 熔解曲线 phoD 熔解曲线

八、常见问题答疑

(1)功能基因相对定量和绝对定量之间的区别?

相对定量和绝对定量是qPCR(实时荧光定量PCR)数据分析的两种主要方法,它们的核心区别在于参考标准和输出结果的不同,绝对定量回答“土壤里有多少目标基因拷贝?”,给出一个具体的数字,如每克干土有1.0×106个拷贝。相对定量回答“处理组比对照组高或低了多少倍?”,给出一个倍数变化,如处理组是对照组的 5.2 倍。


(2)功能基因相对定量与绝对定量如何选择?

当你的研究需要与文献中的绝对丰度值直接比较,或者要计算特定功能基因的种群数量时,首选绝对定量。当你的研究仅关注同一实验内不同处理间的相对变化趋势,且基因数量巨大,无法为每个基因都构建高质量标准曲线时首选相对定量。


(3)土壤功能基因绝对定量与微生物多样性检测的区别?

功能基因绝对定量回答“功能基因潜力的强度”,扩增子测序回答“谁(物种)可能在做这件事”,宏基因组测序回答“谁(物种)具体做了什么,还有什么潜在能力”。