1. 研究目的与意义（文献综述）

水环境微生物多样性是指水环境微生物的种类和种间差异，是表征水环境生态系统群落结构和稳定性的重要参数之一。但由于水环境种类的多样性及其微生物的复杂性以及研究方法等因素的限制，水环境微生物多样性的研究远远落后于动植物。

微生物作为生物类群的重要组成部分，因其巨大的种群数量、广泛的分布范围、极强的适应与繁殖能力受到国内外学者的广泛关注。环境中的微生物通常以群落的形式存在，其生态特征可分为结构特征和功能特征。结构特征描述了微生物群落成员的种类、丰度、以及不同环境下的演替，例如，水体微生物群落结构的时空构成可随光照、温度、ph、水流、风速等环境条件而不断改变; 功能特征则侧重描述群落的行为、与环境及群落内其他成员的相互作用、代谢物质对环境的影响等，例如，水华的爆发、藻毒素的产生、异味的出现都与生活在水体中的微生物群落紧密相关。结构是决定微生物群落生态功能的关键，也是认识与解决环境问题的有效切入点。为了有效、快速地掌握微生物群落多样性信息，研究方法的不断更新起到巨大推动作用。20 世纪70 年代后期，微生物群落多样性的研究随着现代科学分析手段开始飞速发展，90 年代越来越多分子生物学技术引入到微生物群落结构的研究中，使人们对微生物丰度组成以及它们在地球化学循环中所起的作用有了更深刻认识。进入21 世纪后，人类基因组计划揭开了大数据时代，各国学者对微生物多样性的

研究已从形态特征分析、生理生化分析、分子生物学技术这些传统研究手段向高通量测序技术分析逐渐转化。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：水环境环境中获得菌群样品，提取菌群总dna，利用特异引物扩增16s rdna的特定序列，继而为高通量测序奠定基础。本研究将第二代高通量测序技术应用于水环境微生物多样性分析，利用测序平台对来自水环境的16s rdna样本进行分析，借助生物信息学的方法对大规模的序列数据进行统计，以得到更为全面和深入的水环境微生物多样性信息，为水环境微生物多样性提供更加详实和准确的背景资料。

目标：提取某地的水环境样品，进行菌种的培养，合理地设计出特异引物，能够成功进行pcr扩增，并进行高通量测序。为水环境的保护提供精确全面的背景信息支持。

3. 研究计划与安排

[1]第1周：了解论文题目，认识所需完成的主要内容和任务；搜集相关学术期刊、论文、文稿、专利、教材等资料，阅读后进行总结，对论题形成一个初步的系统性的认识；

[2]第2-3 周：完成毕业论文开题报告，确定实验技术路线，确定具体的实验方案和步骤。

[3]第4-8周：提取菌群总dna，利用特异引物扩增16srdna的特定序列；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]徐瑛,孙永明,郑涛, 等.高通量测序技术辅助筛选脱硫菌[j].化工学报,2014,(5):1808-1814.

[2]毛伟华,吴三玲,张旭.土壤微生物16s rdna的ion torrent pgm高通量检测方法构建与应用[j].浙江农业学报,2015,(12):2165-2170.

[3]闵怀,黄备,刘小宇, 等.一株海洋细菌mz0306a1的16s rdna扩增及序列分析[j].海洋科学,2008,(10):13-17.[1]朱诗应, 戚中田. (2013) 16s rdna扩增及测序在细菌鉴定与分类中的应用, 微生物与感染, 2: 104-109