宏基因组测序中的扩增子测序是一种针对特定序列位点（如16S/18S rDNA）进行PCR扩增，以分析微生物群体多样性、丰度及与环境/宿主关系的技术方法。技术定位：宏基因组测序包含扩增子测序和全基因组测序两个方向。扩增子测序通过聚焦特定基因区域（如原核生物的16S rDNA或真核生物的18S rDNA），以较低成本快速解析微生物群落结构，而全基因组测序则提供更全面的基因功能信息。核心步骤：目标区域扩增：选择16S rDNA（原核生物）或18S rDNA（真核生物）作为标记基因，通过PCR技术扩增特定序列位点。高通量测序：对扩增产物进行测序，生成大量短读长序列数据。物种分类与多样性分析：利用OUT（操作分类单元）对微生物进行分类，16S rDNA用于原核生物，18S rDNA用于真核生物。通过热图、柱状图、饼状图等可视化工具展示不同样本的OUT丰度及物种分布。图1：不同样本OUT丰度热图，颜色深浅反映物种相对丰度差异。图2：实验组与对照组在属水平上的物种分布对比，柱状图显示具体比例，饼状图呈现整体构成。应用场景：疾病关联分析：通过比较健康与疾病个体的肠道微生物差异，揭示微生物与疾病的潜在联系。环境微生物研究：鉴定特定环境中的耐受菌种及相关功能基因，例如极端环境下的微生物资源挖掘。生态关系解析：研究微生物群落内部、微生物与环境（如土壤、水体）及宿主（如人类、动物）之间的相互作用。分析工具与结果：系统发生树：基于序列相似性构建进化关系树，明确微生物的分类地位。图3：系统发生树展示不同微生物的进化关系，分支长度反映遗传距离。技术优势：无需纯培养：直接分析环境样本中的微生物群体，突破传统培养方法的局限性。高效解析多样性：通过特定标记基因快速评估物种组成和遗传多样性，适用于大规模样本比较。