CN106222277A - 一种检测海洋环境中细菌群落的基因芯片 - Google Patents

一种检测海洋环境中细菌群落的基因芯片 Download PDF

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CN106222277A CN201610645797.XA CN201610645797A CN106222277A CN 106222277 A CN106222277 A CN 106222277A CN 201610645797 A CN201610645797 A CN 201610645797A CN 106222277 A CN106222277 A CN 106222277A
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Abstract

本发明提供一种检测海洋环境中细菌群落的基因芯片，即可平行、快速、高通量的检测海洋环境中的细菌群落，使基因芯片技术更好的应用于海洋环境监测。本发明芯片所使用的探针可以快速、高通量地对海水中的18个门的细菌群落进行检测，最大可以检测55个科的细菌信息，从而为海洋环境细菌群落的监测提供了有力的技术支持，为建立、健全近岸海域海洋环境质量综合评价体系奠定了坚实的基础。

Description

一种检测海洋环境中细菌群落的基因芯片
技术领域
本发明属于分子检测技术领域，具体涉及一种检测海洋环境中细菌群落的基因芯片。
背景技术
海洋环境检测是保护海洋生态环境可持续健康发展的重要环节。海洋环境监测包括化学监测和生物监测。生物监测主要是对海洋环境中的浮游生物、底栖生物、海草、红树植物、珊瑚、大肠杆菌等生物种类组成和数量分布进行监测，目前，缺少对海洋细菌群落的监测。细菌作为一类多样性最高的生命形式，在海洋环境中承担着重要的生态功能(碳循环，氮循环，硫循环，磷循环和金属循环等)。细菌复杂的群落结构、功能、相互作用和动态变化对海洋生态功能的维持有着重要意义。因此，增加对海洋环境各个细菌种类组成和数量分布的监测，将海洋细菌群落结构及多样性纳入海洋质量监测的指标对建立、健全近岸海域海洋环境质量综合评价体系来说十分必要。目前针对海洋大肠杆菌的监测主要是利用传统的分离培养方法。这种监测方法繁琐、耗时、耗力，不适合对多种细菌同时进行监测。亟需发展高通量、高效、便捷的海洋细菌群落监测技术。
基因芯片技术是采用原位合成或显微点样技术将大量DNA探针有序地固化于支持物上，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测分析，获得样品的基因序列、基因表达信息等遗传信息。具有高通量、并行性；采用荧光标记，检测的准确性高、检测时间短，可完全实现自动化及快速检测。在芯片制备和结果检测以及信号分析、处理过程中采用计算机控制，分析、检测结果更为客观、准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种检测海洋环境常见细菌群落的基因芯片，即可平行、快速、高通量的检测海洋环境中的细菌群落，使基因芯片技术更好的应用于海洋环境监测，以弥补现有检测技术的不足。
本发明的基因芯片，包括有芯片载体，以及固定在芯片载体上的，用于检测海水中的Acanthopleuribacteraceae菌、Desulfurobacteriaceae菌、Chlamydiaceae菌、Chlorobiaceae菌、Anaerolineaceae菌、Caldilineaceae菌、Chloroflexaceae菌、Deferribacteraceae菌、Deferribacterales_incertae_sedis菌、Deinococcaceae菌、Thermaceae菌、Trueperaceae菌、Fibrobacteraceae菌、Alicyclobacillaceae菌、Bacillaceae菌、Bacillales(Exiguobacterium-marinum)菌、Clostridiaceae菌、Clostridiales_Incertae Sedis菌、Erysipelotrichaceae菌、Lachnospiraceae菌、Lactobacillaceae菌、Leuconostocaceae菌、Listeriaceae菌、Paenibacillaceae菌、Peptococcaceae菌、Planococcaceae菌、Ruminococcaceae菌、Staphylococcaceae菌、Thermoanaerobacteraceae菌、Veillonellaceae菌、Fusobacteriaceae菌、Gemmatimonadaceae菌、Lentisphaeraceae菌、Victivallaceae菌、phycisphaeraceae菌、Planctomycetaceae菌、Leptospiraceae菌、Spirochaetaceae菌、Acholeplasmataceae菌、Opitutaceae菌、Puniceicoccaceae菌、Verrucomicrobiaceae菌、Bacteriovoracaceae菌、Bdellovibrionaceae菌、Cystobacteraceae菌、Desulfobacteraceae菌、Desulfobulbaceae菌、Desulfovibrionaceae菌、Desulfurellaceae菌、Desulfuromonadaceae菌、Haliangiaceae菌、Myxococcaceae菌、Nannocystaceae菌、Campylobacteraceae菌、Helicobacteraceae菌的探针。共计55个科，18个门。
其中用于检测Acanthopleuribacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:1-3中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfurobacteriaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:4-6中的任一种或几种；
其中用于检测Chlamydiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:7-9中的任一种或几种；
其中用于检测Chlorobiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:10-12中的任一种或几种；
其中用于检测Anaerolineaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:13-15中的任一种或几种；
其中用于检测Caldilineaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:16-20中的任一种或几种；
其中用于检测Chloroflexaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:21-23中的任一种或几种；
其中用于检测Deferribacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:24-26中的任一种或几种；
其中用于检测Deferribacterales_incertae_sedis菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:27-29中的任一种或几种；
其中用于检测Deinococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:30-31中的任一种或几种；
其中用于检测Thermaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:32-34中的任一种或几种；
其中用于检测Trueperaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:35-37中的任一种或几种；
其中用于检测Fibrobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:38-40中的任一种或几种；
其中用于检测Alicyclobacillaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:41-43中的任一种或几种；
其中用于检测Bacillaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:44-46中的任一种或几种；
其中用于检测Bacillales(Exiguobacterium-marinum)菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:47-49中的任一种或几种；
其中用于检测Clostridiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:50-52中的任一种或几种；
其中用于检测Clostridiales_Incertae Sedis菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:53-55中的任一种或几种；
其中用于检测Erysipelotrichaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:56-58中的任一种或几种；
其中用于检测Lachnospiraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:59-61中的任一种或几种；
其中用于检测Lactobacillaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:62-64中的任一种或几种；
其中用于检测Leuconostocaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:65-67中的任一种或几种；
其中用于检测Listeriaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:68-70中的任一种或几种；
其中用于检测Paenibacillaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:71-73中的任一种或几种；
其中用于检测Peptococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:74-76中的任一种或几种；
其中用于检测Planococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:77-79中的任一种或几种；
其中用于检测Ruminococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:80-82中的任一种或几种；
其中用于检测Staphylococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:83-85中的任一种或几种；
其中用于检测Thermoanaerobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:86-88中的任一种或几种；
其中用于检测Veillonellaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:89-91中的任一种或几种；
其中用于检测Fusobacteriaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:92-93中的任一种或几种；
其中用于检测Gemmatimonadaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:94-96中的任一种或几种；
其中用于检测Lentisphaeraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:97-99中的任一种或几种；
其中用于检测Victivallaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:100-102中的任一种或几种；
其中用于检测Phycisphaeraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:103-104中的任一种或几种；
其中用于检测Planctomycetaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:105-107中的任一种或几种；
其中用于检测Leptospiraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:108-110中的任一种或几种；
其中用于检测Spirochaetaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:111-113中的任一种或几种；
其中用于检测Acholeplasmataceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:114-115中的任一种或几种；
其中用于检测Opitutaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:116-118中的任一种或几种；
其中用于检测Puniceicoccaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:119-121中的任一种或几种；
其中用于检测Verrucomicrobiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:122-124中的任一种或几种；
其中用于检测Bacteriovoracaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:125-126中的任一种或几种；
其中用于检测Bdellovibrionaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:127-129中的任一种或几种；
其中用于检测Cystobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:130-132中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:133-135中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfobulbaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:136-138中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfovibrionaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:139-141中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfurellaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:142-144中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfuromonadaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:145-146中的任一种或几种；
其中用于检测Haliangiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:147-149中的任一种或几种；
其中用于检测Myxococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:150-151中的任一种或几种；
其中用于检测Nannocystaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:152-153中的任一种或几种；
其中用于检测Campylobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:154-156中的任一种或几种；
其中用于检测Helicobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:157-159中的任一种或几种；
在本发明的基因芯片上还固定有杂交阳性对照质控探针、杂交阴性对照质控探针、表面化学质控探针中的任一种或几种，
其中杂交阳性对照质控探针(PC)的核苷酸序列为SEQ ID NO:160；
杂交阴性对照质控探针(NC)的核苷酸序列为SEQ ID NO:161；
表面化学质控探针(CK)的核苷酸序列为SEQ ID NO:162，是一条用HEX染料标记的40个T的寡核苷酸序列。这些荧光探针点的位置可作为芯片上DNA微阵列坐标，在芯片检测过程中起到定位探针位置的作用。
本发明芯片所使用的探针可以快速、高通量地对海水中的18个门的细菌群落进行检测，最大可以检测55个科的细菌信息，从而为海洋环境细菌群落的监测提供了有力的技术支持，为建立、健全近岸海域海洋环境质量综合评价体系奠定了坚实的基础。
附图说明
图1：本发明细菌群落基因芯片布局图。
图2：本发明细菌群落基因芯片的特异性检测(Planctomycetaceae)科检测结果图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的描述，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常可按常规条件，如J.萨姆布鲁克(Sambrook)等编写的《分子克隆实验指南》中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件运行。
实施例1：常见细菌群落检测基因芯片的探针设计
采用高通量测序技术和克隆文库技术获得东海海水中细菌群落信息。根据18个门细菌群落16S rRNA基因序列信息，对东海海水中55个主要的细菌科(Acanthopleuribacteraceae、Acholeplasmataceae、Alicyclobacillaceae、Anaerolineaceae、bacillaceae、Bacillales(Exiguobacterium-marinum)、Bacteriovoracaceae、Bdellovibrionaceae、Caldilineaceae、Campylobacteraceae、Chlamydiaceae、Chlorobiaceae、Chloroflexaceae、Clostridiaceae、Clostridiales_Incertae Sedis、Cystobacteraceae、Deferribacteraceae、Deferribacterales_incertae_sedis、Deinococcaceae、Desulfobacteraceae、Desulfobulbaceae、Desulfovibrionaceae、Desulfurellaceae、Desulfurobacteriaceae、Desulfuromonadaceae、Erysipelotrichaceae、Fibrobacteraceae、Fusobacteriaceae、Gemmatimonadaceae、Haliangiaceae、Helicobacteraceae、Lachnospiraceae、Lactobacillaceae、Lentisphaeraceae、Leptospiraceae、Leuconostocaceae、Listeriaceae、Myxococcaceae、Nannocystaceae、Opitutaceae、Paenibacillaceae、Peptococcaceae、phycisphaeraceae、Planctomycetaceae、Planococcaceae、Puniceicoccaceae、Ruminococcaceae、Spirochaetaceae、Staphylococcaceae、Thermaceae、Thermoanaerobacteraceae、Trueperaceae、Veillonellaceae、Verrucomicrobiaceae、Victivallaceae)进行探针设计，并在BLAST中进行验证，获得用来制备基因芯片的探针序列。
申请人从检测特异性的角度出发，对上述可能作为探针的序列进行筛选，最终确定了如下的探针序列：
其中用于检测Acanthopleuribacteraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:1-3中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfurobacteriaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQID NO:4-6中的任一种或几种；
其中用于检测Chlamydiaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:7-9中的任一种或几种；
其中用于检测Chlorobiaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:10-12中的任一种或几种；
其中用于检测Anaerolineaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:13-15中的任一种或几种；
其中用于检测Caldilineaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:16-20中的任一种或几种；
其中用于检测Chloroflexaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:21-23中的任一种或几种；
其中用于检测Deferribacteraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:24-26中的任一种或几种；
其中用于检测Deferribacterales_incertae_sedis微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:27-29中的任一种或几种；
其中用于检测Deinococcaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:30-31中的任一种或几种；
其中用于检测Thermaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:32-34中的任一种或几种；
其中用于检测Trueperaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:35-37中的任一种或几种；
其中用于检测Fibrobacteraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:38-40中的任一种或几种；
其中用于检测Alicyclobacillaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:41-43中的任一种或几种；
其中用于检测bacillaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:44-46中的任一种或几种；
其中用于检测Bacillales(Exiguobacterium-marinum)微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:47-49中的任一种或几种；
其中用于检测Clostridiaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:50-52中的任一种或几种；
其中用于检测Clostridiales_Incertae Sedis微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:53-55中的任一种或几种；
其中用于检测Erysipelotrichaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:56-58中的任一种或几种；
其中用于检测Lachnospiraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:59-61中的任一种或几种；
其中用于检测Lactobacillaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:62-64中的任一种或几种；
其中用于检测Leuconostocaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:65-67中的任一种或几种；
其中用于检测Listeriaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:68-70中的任一种或几种；
其中用于检测Paenibacillaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:71-73中的任一种或几种；
其中用于检测Peptococcaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:74-76中的任一种或几种；
其中用于检测Planococcaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:77-79中的任一种或几种；
其中用于检测Ruminococcaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:80-82中的任一种或几种；
其中用于检测Staphylococcaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:83-85中的任一种或几种；
其中用于检测Thermoanaerobacteraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQID NO:86-88中的任一种或几种；
其中用于检测Veillonellaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:89-91中的任一种或几种；
其中用于检测Fusobacteriaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:92-93中的任一种或几种；
其中用于检测Gemmatimonadaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:94-96中的任一种或几种；
其中用于检测Lentisphaeraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:97-99中的任一种或几种；
其中用于检测Victivallaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:100-102中的任一种或几种；
其中用于检测phycisphaeraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:103-104中的任一种或几种；
其中用于检测Planctomycetaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:105-107中的任一种或几种；
其中用于检测Leptospiraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:108-110中的任一种或几种；
其中用于检测Spirochaetaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:111-113中的任一种或几种；
其中用于检测Acholeplasmataceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:114-115中的任一种或几种；
其中用于检测Opitutaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:116-118中的任一种或几种；
其中用于检测Puniceicoccaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:119-121中的任一种或几种；
其中用于检测Verrucomicrobiaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:122-124中的任一种或几种；
其中用于检测Bacteriovoracaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:125-126中的任一种或几种；
其中用于检测Bdellovibrionaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:127-129中的任一种或几种；
其中用于检测Cystobacteraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:130-132中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfobacteraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:133-135中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfobulbaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:136-138中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfovibrionaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:139-141中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfurellaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:142-144中的任一种或几种；
其中用于检测Desulfuromonadaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:145-146中的任一种或几种；
其中用于检测Haliangiaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:147-149中的任一种或几种；
其中用于检测Myxococcaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:150-151中的任一种或几种；
其中用于检测Nannocystaceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:152-153中的任一种或几种；
其中用于检测Campylobacteraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:154-156中的任一种或几种；
其中用于检测Helicobacteraceae微生物的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:157-159中的任一种或几种；
还有点制在芯片上的：
杂交阳性对照质控探针(PC)，采用的是细菌16S rRNA基因的保守性片段。其主要功能是与PCR扩增过程中扩增出来的基于16S rRNA基因的标记物杂交，从而对扩增、标记和杂交等检测过程的正确性进行有效控制，其核苷酸序列为SEQ ID NO:160；
杂交阴性对照质控探针(NC)，采用的是一段40个T的寡核苷酸序列。该探针不会与任何的扩增和标记产物结合，因此该探针可从反面监控杂交过程的可靠性，其核苷酸序列为SEQ ID NO:161；
表面化学质控探针(CK)是一条用HEX染料标记的40个T的寡核苷酸序列，可监测点样过程的可靠性，另外荧光探针点的位置可作为芯片上DNA微阵列坐标，在芯片检测过程中起到定位探针位置的作用，其核苷酸序列为SEQ ID NO:162(图1)。
实施例2：本发明的细菌群落检测基因芯片的特异性检测
选择海水中优势微生物Planctomycetes门Planctomycetaceae科的代表性克隆Uncultured planctomycete clone 1-5对本版微生物群落检测基因芯片的特异性进行检测。
①DNA的提取：用质粒提取试剂盒提取质粒DNA。
②16S rRNA基因的扩增：利用克隆载体pEASY-T1通用引物M13F(GTA AAA CGA CGGCCA GT)和M13R(GTC CTT TGT CGA TAC TG)对16S rRNA基因进行线性扩增。扩增程序为94℃5min，25个循环(94℃30s，55℃30s，72℃1min 30s)，72℃10min。
③荧光标记：利用荧光标记的随机引物(Cy3-NNN NNN NNN)和Klenow酶对16SrRNA基因扩增产物进行标记。37℃1.5h，70℃10min。
④杂交：将15μL荧光标记产物和5μL杂交液混合与α变形微生物群落基因芯片50℃杂交12h。芯片清洗，干燥后用扫描仪检测结果。
结果显示(图2)，克隆Uncultured planctomycete clone 1-5与本发明的基因芯片上对应的Planctomycetaceae科的探针具有明显的杂交信号，而与其它科的探针无明显杂交信号，说明本发明的海洋细菌群落检测基因芯片具有较高的特异性。
实施例3：利用芯片检测海水样品中的微生物种类
将海水样品22A与本发明的海洋常见微生物群落检测基因芯片进行杂交，具体方法如实施例2。并与高通量测序的结果进行比较。结果如表1所示。
表1海水样品22A中18个门微生物种类检测结果
基因芯片检测结果表明海水样品22A中含有的微生物包含Acidobacteria、Chloroflexi、Deinococcus-Thermus、Fibrobacteres、Firmicutes、Lentisphaerae、Planctomycetes、δ-Proteobacteria、ε-Proteobacteria；高通量测序结果表明海水样品22A中的微生物包含Acidobacteria、Chloroflexi、Firmicutes、Lentisphaerae、Planctomycetes、δ-Proteobacteria、Nitrospirae、Verrucomicrobia。本发明的基因芯片的检测结果与高通量测序结果大体一致，说明该基因芯片可以较准确地鉴定出海洋环境中常见微生物的种类。
实施例4：利用芯片检测海水样品中的常见微生物群落结构
将海水样品22A、151A、Y1MB601、Y1P404、PE104、HSPI104、203、602与本发明的海洋常见微生物群落检测基因芯片进行杂交，具体方法如实施例2。其中，22A与151A来自2013年东海海水样；203与602来自2012虾塘水样；Y1MB601和Y1P404来自2014年夏季大塘虾肠道；PE104和HSPI104为2013秋季大塘样品。将芯片检测出的微生物的种类和丰度进行PCoA分析，并与高通量测序结果的PCoA分析进行比较。
芯片检测结果表明海水样品22A与151A的常见微生物群落结构相似性较高，聚在一起；203与602样品的微生物群落结构相似性较高，聚在一起；PE104、HSPI104、Y1MB601和Y1P404的微生物群落结构相似性较高，聚在一起。高通量测序结果同样表明海水样品22A与151A聚在一起，203、602聚在一起，其余四个环境样品距离较接近。这说明本发明的基因芯片可以准确、快速的对海水常见微生物群落进行鉴定，且大大缩短了检测时间。因此，为海洋环境细微生物群落的监测提供了有力的技术支持，为建立、健全近岸海域海洋环境质量综合评价体系奠定了坚实的基础。

Claims (6)

1.一种基因芯片，其特征在于，所述的基因芯片包含有芯片载体，以及固定在芯片载体上的，用于检测海水中的Acanthopleuribacteraceae菌、Desulfurobacteriaceae菌、Chlamydiaceae菌、Chlorobiaceae菌、Anaerolineaceae菌、Caldilineaceae菌、Chloroflexaceae菌、Deferribacteraceae菌、Deferribacteralesincertae sedis菌、Deinococcaceae菌、Thermaceae菌、Trueperaceae菌、Fibrobacteraceae菌、Alicyclobacillaceae菌、Bacillaceae菌、Bacillales(Exiguobacterium-marinum)菌、Clostridiaceae菌、Clostridiales_Incertae Sedis菌、Erysipelotrichaceae菌、Lachnospiraceae菌、Lactobacillaceae菌、Leuconostocaceae菌、Listeriaceae菌、Paenibacillaceae菌、Peptococcaceae菌、Planococcaceae菌、Ruminococcaceae菌、Staphylococcaceae菌、Thermoanaerobacteraceae菌、Veillonellaceae菌、Fusobacteriaceae菌、Gemmatimonadaceae菌、Lentisphaeraceae菌、Victivallaceae菌、phycisphaeraceae菌、Planctomycetaceae菌、Leptospiraceae菌、Spirochaetaceae菌、Acholeplasmataceae菌、Opitutaceae菌、Puniceicoccaceae菌、Verrucomicrobiaceae菌、Bacteriovoracaceae菌、Bdellovibrionaceae菌、Cystobacteraceae菌、Desulfobacteraceae菌、Desulfobulbaceae菌、Desulfovibrionaceae菌、Desulfurellaceae菌、Desulfuromonadaceae菌、Haliangiaceae菌、Myxococcaceae菌、Nannocystaceae菌、Campylobacteraceae菌、Helicobacteraceae菌的探针；
其中用于检测Acanthopleuribacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:1-3中的任一种或几种；
用于检测Desulfurobacteriaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:4-6中的任一种或几种；
用于检测Chlamydiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:7-9中的任一种或几种；
用于检测Chlorobiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:10-12中的任一种或几种；
用于检测Anaerolineaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:13-15中的任一种或几种；
用于检测Caldilineaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:16-20中的任一种或几种；
用于检测Chloroflexaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:21-23中的任一种或几种；
用于检测Deferribacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:24-26中的任一种或几种；
用于检测Deferribacterales incertae sedis菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ IDNO:27-29中的任一种或几种；
用于检测Deinococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:30-31中的任一种或几种；
用于检测Thermaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:32-34中的任一种或几种；
用于检测Trueperaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:35-37中的任一种或几种；
用于检测Fibrobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:38-40中的任一种或几种；
用于检测Alicyclobacillaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:41-43中的任一种或几种；
用于检测Bacillaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:44-46中的任一种或几种；
用于检测Bacillales(Exiguobacterium-marinum)菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQID NO:47-49中的任一种或几种；
用于检测Clostridiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:50-52中的任一种或几种；
用于检测Clostridiales_Incertae Sedis菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:53-55中的任一种或几种；
用于检测Erysipelotrichaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:56-58中的任一种或几种；
用于检测Lachnospiraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:59-61中的任一种或几种；
用于检测Lactobacillaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:62-64中的任一种或几种；
用于检测Leuconostocaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:65-67中的任一种或几种；
用于检测Listeriaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:68-70中的任一种或几种；
用于检测Paenibacillaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:71-73中的任一种或几种；
用于检测Peptococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:74-76中的任一种或几种；
用于检测Planococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:77-79中的任一种或几种；
用于检测Ruminococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:80-82中的任一种或几种；
用于检测Staphylococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:83-85中的任一种或几种；
用于检测Thermoanaerobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:86-88中的任一种或几种；
用于检测Veillonellaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:89-91中的任一种或几种；
用于检测Fusobacteriaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:92-93中的任一种或几种；
用于检测Gemmatimonadaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:94-96中的任一种或几种；
用于检测Lentisphaeraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:97-99中的任一种或几种；
用于检测Victivallaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:100-102中的任一种或几种；
用于检测Phycisphaeraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:103-104中的任一种或几种；
用于检测Planctomycetaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:105-107中的任一种或几种；
用于检测Leptospiraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:108-110中的任一种或几种；
用于检测Spirochaetaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:111-113中的任一种或几种；
用于检测Acholeplasmataceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:114-115中的任一种或几种；
用于检测Opitutaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:116-118中的任一种或几种；
用于检测Puniceicoccaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:119-121中的任一种或几种；
用于检测Verrucomicrobiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:122-124中的任一种或几种；
用于检测Bacteriovoracaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:125-126中的任一种或几种；
用于检测Bdellovibrionaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:127-129中的任一种或几种；
用于检测Cystobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:130-132中的任一种或几种；
用于检测Desulfobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:133-135中的任一种或几种；
用于检测Desulfobulbaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:136-138中的任一种或几种；
用于检测Desulfovibrionaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:139-141中的任一种或几种；
用于检测Desulfurellaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:142-144中的任一种或几种；
用于检测Desulfuromonadaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:145-146中的任一种或几种；
用于检测Haliangiaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:147-149中的任一种或几种；
用于检测Myxococcaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:150-151中的任一种或几种；
用于检测Nannocystaceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:152-153中的任一种或几种；
用于检测Campylobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:154-156中的任一种或几种；
用于检测Helicobacteraceae菌的核酸探针，其核苷酸序列为SEQ ID NO:157-159中的任一种或几种。
2.如权利要求1所述的的基因芯片，其特征在于，所述的芯片载体上固定有杂交阳性对照质控探针、杂交阴性对照质控探针、表面化学质控探针中的任一种或几种。
3.如权利要求2所述的的基因芯片，其特征在于，所述的杂交阳性对照质控探针的核苷酸序列为SEQ ID NO:160。
4.如权利要求2所述的的基因芯片，其特征在于，所述的杂交阴性对照质控探针的核苷酸序列为SEQ ID NO:161。
5.如权利要求2所述的的基因芯片，其特征在于，所述的表面化学质控探针的核苷酸序列为SEQ ID NO:162。
6.如权利要求5所述的基因芯片，其特征在于，所述的表面化学质控探针用HEX染料进行了标记。
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