元素循环是生物地球化学循环的重要环节，主要涉及碳、氮、磷、硫等元素的循环过程。环境中的各种微生物会广泛参与到元素循环的过程中，其数量、质量及代谢速率与所在生态系统乃至整个生物圈的结构、功能、动态过程和生产密切相关。自然界中广泛分布的微生物是自然界碳、氮、磷、硫元素循环的主要驱动力，通过检测微生物基因组中涉及碳、氮、磷、硫代谢循环相关的功能基因，可综合分析不同生境下碳、氮、磷、硫循环的整体水平并评价微生物对此过程的影响，为环境健康和影响评价提供基因水平上的有力证据。
我们建立了完整的碳、氮、磷、硫循环循环模式图，对宏基因组数据进行深入挖掘，通过循环模式图，确定不同代谢过程所涉及的功能基因及其丰度计算方法，对环境样品微生物群落碳、氮、磷、硫循环能力进行分析及比较，进一步通过对识别到的相关功能基因所属物种进行分类学注释，识别环境样本中参与碳、氮、磷、硫循环的主要功能微生物种属。
（以碳循环为例）
样本类型 | 要求 |
DNA样本 | 浓度30ng/ul，总量≥10ug |
土壤、沉积物样本 | ≥2g |
水体样本 | ≥5L，过0.22μm的滤膜，送滤膜 |
空气样本 | 使用空气抽滤机，使空气通过0.22 μm滤膜，膜上有可见覆盖物。 |
上述原始样本，需-80℃保存，干冰运输。 |
更多样本类型，欢迎详询技术支持 |
元素循环图
期刊：Sci Total Environ 影响因子：7.963 发表时间：2022年3月
在污水处理和资源再利用领域，使用紫色光和细菌（PNSB）进行的生物处理过程受到了越来越多的关注，PNSB不仅仅是污水处理和资源利用的有效工具，其还是一个理想的微生物生态系统模型。本研究通过宏基因组测序结合binning的方法分析微生物群落的代谢功能。发现在不同光照条件下，PNSB中的C、N、P转化，并绘制出PNSB群落的C、N、P代谢网络。
图 PNSB群落的C、N、P代谢网络
发表时间
| 文章标题
| 杂志名
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2023
| Metagenomic study of carbon metabolism in black soil microbial communities under lead-lanthanum. | Journal of Hazardous Materials
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2023 | Tritium and Carbon-14 Contamination Reshaping the Microbial Community Structure, Metabolic Network, and Element Cycle in the Seawater Environment.
| Environmental Science & Technology
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2023 | Stable Isotopic and Metagenomic Analyses Reveal Microbial-Mediated Effects of Microplastics on Sulfur Cycling in Coastal Sediments.
| Environmental Science & Technology |
2023 | Metagenomic insights into the functional genes across transects in a typical estuarine marsh.
| Science of The Total Environment |
2023 | Effects of nitrogen deposition on carbon and nutrient cyclingalong a natural soil acidity gradient as revealed bymetagenomics
| New Phytologist
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2022
| Estuarine plastisphere as an overlooked source of N2O production.
| Nature Communications
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2022 | L-theanine exuded from Camellia sinensis roots regulates element cycling in soil by shaping the rhizosphere microbiome assembly.
| Science of the Total Environment
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2022 | Metagenomic assembled genomes unravel purple non-sulfur bacteria (PNSB) involved in integrating C, N, P biotransformation.
| Science of the Total Environment |
2022 | Metagenomic insights into nitrogen and phosphorus cycling at the soil aggregate scale driven by organic material amendments
| Science of the Total Environment |
2021
| Metagenomic Insight Into Patterns and Mechanism of Nitrogen Cycle During Biocrust Succession.
| Frontiers in Microbiology |
