微生物是土壤碳、氮、磷、硫等关键元素生物地球化学循环的重要驱动力，对相关的微生物功能基因进行定量分析是深入研究微生物在土壤生源要素循环中的贡献和作用机制的基础。由于土壤微生物的高度多样性，传统的定量方法难以高效的对关键功能基因进行定量，此外关于环境中磷相关的功能基因的研究较为缺乏。
近日，中国科学院城市环境研究所联合中国科学技术大学和西班牙生态研究与林业应用中心在ScienceChinaLifeSciences（《中国科学：生命科学》英文版）上发表了题为QMEC:atoolforhigh-throughputquantitativeassessmentofmicrobialfunctionalpotentialinC,N,P,andSbiogeochemicalcycling的研究论文，该研究开展了微生物碳氮磷硫元素循环相关的功能基因高通量定量技术研发。通过引物设计、文献搜集、扩增条件优化和环境样本验证，共获得71对可用的功能基因引物，包括11个固碳基因、19个碳化合物降解基因、4个甲烷相关基因、20个氮循环相关基因、10个磷循环相关基因、5个硫循环相关基因。利用高通量荧光定量PCR平台，可以快速、高效、准确的定量检测这些功能基因的丰度。该技术一次运行具有个反应的通量，可同时检测72个样品中71个功能基因和细菌16SrRNA基因丰度。采用该技术，该研究对土壤和沉积物样品进行了碳氮磷硫功能基因的定量分析，结果表明，土壤和沉积物、不同作物土壤中功能基因组成和丰度有显著差异。
图1土壤和沉积物样品中碳、氮、磷、硫元素循环相关微生物功能基因差异
中国科学院城市环境研究所朱永官研究员课题组的郑邦晓博士为该论文的第一作者，苏建强研究员为论文通讯作者，西班牙生态研究与林业应用中心的JosepPe?uelas教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院B类战略性先导科技专项的资助。
